给燃料电池增压利弊浅析

燃料电池的增压是众多优化问题中很典型的一个。很多相关因素使是否增压这一看似简单的问题变得复杂。增压提高了燃料电池系统的性能，但增压是有成本的。提高系统运行压力，性能提高、电极面积减小、管道体积减小、热损失减少，同时寄生载荷增加、压缩机以及相关装置的资金成本提高。增压多少是综合考虑以上因素的结果。还有其他的因素，使增压问题更加复杂。设计人员必须权衡所有因素，才能得到最佳的选择。
在MCFC发电系统中，增加压力可加速阴极的腐蚀。阴极腐蚀机制与电池酸性有关，电池的酸性会随二氧化碳的压力的提高而增加，即随电池压力的提高而增加。这种腐蚀的典型过程是阴极的溶解和镍沉淀，最终造成电池短路，使电池失效。因此说，MCFC的增压与它的寿命、经济性和商业竞争性有直接关系。
增加MCFC系统的压力，还会增加碳化反应的可能性，降低甲烷重整的效率，这都是不希望发生的。迄今为止，对于去除加压MCFC中的炭黑沽染还无有效的方法。此外，增压也对系统的密封提出了更高的要求。
燃料电池系统压力的选择会影响众多的设计参数和因素，例如电流集电器宽度、气体流动模式、压力容器尺寸、管道和绝热材料尺寸、风扇的设计和尺寸、压缩机附加载荷以及后发电循环的选择及其运行条件。
这些问题的存在排除MCFC增压的可能性，相反，适中的运行压力更有助于这些参数的整合。现有技术条件下，对于IMW外部重组MCFC系统，运行压力一般为0.3MPao