図解燃料電池技術 本格普及のための材料?応用?インフラ開発 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 日刊工業新聞社

ISBN：9784526073205

商品编码：19861723

新能源浪潮中的关键驱动力：探索前沿材料与多元应用 本书旨在深入剖析新能源领域的核心技术之一——燃料电池，聚焦其从实验室走向大规模普及所必需的关键环节。我们并非简单罗列技术细节，而是着眼于燃料电池技术得以真正落地生根、蓬勃发展的宏观视角。 材料创新：燃料电池性能跃升的基石 燃料电池的效率、耐久性和成本，很大程度上取决于其核心材料的性能。本书将重点探讨支撑燃料电池技术突破的关键材料研究。 电催化剂的革命： 无论是质子交换膜燃料电池（PEMFC）还是固体氧化物燃料电池（SOFC），电催化剂都是反应发生的“心脏”。本书将详细阐述当前主流电催化剂（如铂基催化剂）的优势与局限，并深入挖掘新型非贵金属催化剂、单原子催化剂等前沿研究方向。我们将分析这些新材料如何在降低成本的同时，提升催化活性、稳定性，并有效抑制副反应，为实现更高效的燃料转化提供可能。 膜材料的演进： 质子交换膜是PEMFC的关键组成部分，其离子电导率、机械强度和气体阻隔性直接影响电池性能。本书将追踪质子交换膜材料的发展脉络，从传统的全氟磺酸树脂膜，到具有更高温度运行能力的复合膜、燃料渗透率更低的致密膜，以及用于氢气纯化的分离膜。我们还将探讨如何通过纳米材料的引入、膜结构的优化，以及新型聚合物的设计，来克服现有膜材料的挑战。 电解质与电极材料的优化： 对于SOFC等高温燃料电池，高性能的固体电解质材料（如钙钛矿氧化物）和电极材料（如氧化物陶瓷）至关重要。本书将聚焦于提高这些材料的离子/电子导电率、降低界面电阻，以及增强其在高温、腐蚀性环境下的稳定性。我们还将探讨新型电解质和电极体系的开发，以适应更宽泛的工作温度范围和燃料类型。 新型储氢材料的探索： 燃料的有效储存是燃料电池系统实现便利性和安全性的前提。本书将介绍包括高压气态储氢、液氢储氢之外，固体储氢材料（如金属氢化物、吸附材料、化学储氢材料）的最新进展。我们将分析这些材料在储氢密度、吸放氢动力学、循环寿命以及安全性方面的研究进展，并探讨其在大规模储氢设施和移动应用中的潜力。 多元应用：燃料电池技术赋能千行百业 燃料电池的优势在于其清洁、高效和灵活的发电特性，使其在众多领域展现出广阔的应用前景。 交通运输领域： 从乘用车到商用车，从叉车到火车、船舶，燃料电池作为零排放的动力源，正逐渐成为交通运输领域可持续发展的关键。本书将重点分析在不同交通工具中，燃料电池系统的设计考量、能量密度需求，以及与电池混合动力系统的集成策略。我们将探讨如何通过材料和系统优化，提高续航里程、降低充氢/加氢时间，以及解决低温启动等实际应用难题。 固定式发电与备用电源： 燃料电池在分布式发电、电网调峰、通信基站备用电源、数据中心不间断电源等领域，具有显著优势。本书将分析燃料电池在这些应用场景下的性能要求，例如功率密度、启停速度、可靠性和经济性。我们将探讨不同类型燃料电池（如PEMFC、SOFC、MCFC）在这些领域的适用性，以及如何构建高效、可靠的发电系统。 便携式电子设备与无人机： 随着科技的进步，对小型化、轻量化、长续航的便携式电源需求日益增长。本书将深入探讨微型燃料电池在智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备以及无人机等领域的应用潜力。我们将分析如何通过微纳加工技术、新型电解质和电极材料，实现燃料电池的小型化和高效化，并解决其在稳定性、安全性以及燃料供应方面的挑战。 工业与商业应用： 燃料电池还可以应用于多种工业和商业场景，例如为偏远地区提供电力，为工业生产过程提供热电联供，甚至在航空航天领域作为重要能源。本书将探讨这些细分市场对燃料电池技术的独特需求，以及如何根据具体工况开发定制化的解决方案。 基础设施建设：燃料电池普及的“最后一公里” 技术的成熟离不开完善的基础设施支持，而基础设施的建设往往是新技术推广的瓶颈。 氢气生产与储存： 绿氢（通过可再生能源制氢）的规模化生产是实现燃料电池零排放的关键。本书将深入探讨不同制氢技术（如水电解、生物质制氢、甲烷重整）的优劣势，并重点关注可再生能源制氢的成本效益和技术瓶颈。同时，我们将分析液氢、高压气氢、固态储氢等不同储存方式的优缺点，以及如何构建安全、高效、经济的氢气供应链。 加氢站网络建设： 加氢站的普及程度直接影响燃料电池汽车的推广。本书将分析当前加氢站建设面临的挑战，包括选址、设备技术、安全标准、运营维护成本等。我们将探讨不同加氢站模式（如固定式、移动式、橇装式）的适用性，以及如何通过技术创新和政策引导，加速加氢站网络的布局。 安全标准与法规体系： 燃料电池技术和氢能的应用涉及到潜在的安全风险，因此建立完善的安全标准和法规体系至关重要。本书将审视现有的安全规范，并探讨在技术发展过程中，如何不断完善和更新相关标准，以确保氢能和燃料电池技术的安全可靠运行，并为产业发展提供坚实的法律保障。 回收与再利用： 随着燃料电池产品的大规模应用，其报废后的回收与再利用问题也日益突出。本书将探讨燃料电池组件（特别是贵金属催化剂）的回收技术、材料再利用的经济性和环境效益，以及如何构建可持续的生命周期管理体系，推动燃料电池产业的绿色发展。 总而言之，本书将以一种系统性的、前瞻性的视角，全面梳理燃料电池技术从材料到应用，再到基础设施建设的完整生态链。我们致力于为研究人员、工程师、政策制定者以及对新能源未来充满期待的读者，提供一份深入、详实且富有洞察力的参考，共同助力燃料电池技术实现更广泛、更深入的普及。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引我的，那种简洁的风格，加上标题中“图解”二字，让我对它充满了期待。我一直在关注新能源技术的发展，尤其是那种能够真正改变我们能源结构的革命性技术。燃料电池，听起来就像是那种能让清洁能源真正落地生根的解决方案。我特别好奇它到底是如何工作的，那些复杂的化学反应和物理过程，如果能用图解的方式清晰地展示出来，那绝对是学习的好帮手。我希望能在这本书里找到关于燃料电池工作原理的直观解释，比如质子交换膜是如何工作的，电解质的作用是什么，还有催化剂在其中的关键角色。如果能有相关的示意图，哪怕是简单的线条图，都能帮助我更好地理解那些抽象的概念。毕竟，对于一个非专业读者来说，理论性的描述有时会让人望而却步，而直观的图示，往往能瞬间点亮思维的火花。我希望它能像一本科普读物一样，用通俗易懂的语言，带领我进入燃料电池的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直对未来能源的走向感到好奇，而燃料电池技术似乎是其中一个非常有潜力的方向。这本书的书名，尤其是“本格普及”这个词，让我觉得它可能提供了一些关于这项技术未来发展趋势的洞见。我希望它能超越纯粹的技术介绍，而是能展望一下燃料电池技术在未来能源格局中扮演的角色。比如，它是否会成为我们日常生活中主要的能源供应方式？它与可再生能源（如太阳能、风能）的结合会带来怎样的协同效应？在政策层面，有哪些支持燃料电池技术发展的导向？在技术层面，未来几年内，我们有望看到哪些突破性的进展，能够进一步推动它的普及？我希望这本书能给我一种“未来已来”的感觉，让我对燃料电池技术的未来充满信心，并且能够理解它将如何改变我们的生活方式和能源消费模式。

评分☆☆☆☆☆

我一直对材料科学在新能源领域的应用非常感兴趣，尤其是那些能够提升效率、降低成本的关键材料。这本书的名字里提到了“材料”，这让我对它抱有很高的期望。我希望它能深入探讨用于燃料电池的各种高性能材料，比如质子交换膜的最新进展，有没有更耐用、导电性更好的材料出现？还有催化剂，铂金虽然高效，但价格昂贵，有没有更便宜、更环保的替代材料？我也很好奇，对于不同类型的燃料电池，比如PEMFC（质子交换膜燃料电池）和SOFC（固体氧化物燃料电池），它们对材料的要求是否有所不同？如果这本书能提供一些关于这些材料的性能对比、制备工艺，甚至是一些未来材料的研发方向，那就太有价值了。毕竟，材料的突破往往是技术实现大规模应用的前提。我希望这本书能够在这方面提供一些前沿的见解，而不仅仅是泛泛而谈。

评分☆☆☆☆☆

“基础设施开发”这几个字，让我立刻联想到了一个庞大而复杂的体系。要让燃料电池技术真正普及，光有技术和应用场景是不够的，还需要支撑它们运行的“基建”。我非常想知道，这本书会如何解读和阐述这方面的内容。比如，对于氢能源来说，如何实现大规模、安全、经济的制备和储存？氢气的输送网络又该如何构建？加氢站的网络布局是否已经有了初步的规划？除了氢气，还有哪些类型的燃料电池需要特定的基础设施？例如，固体氧化物燃料电池可能需要高温运行，这会带来哪些基础设施上的挑战？我希望能在这本书里看到一些关于这些基础设施建设的设想、挑战和解决方案，甚至是一些国家或地区在推动相关基础设施建设方面的政策和举措。这部分内容，对我来说，关乎到这项技术能否真正融入我们的社会运转体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名让我联想到，除了技术本身，还有一个很重要的问题就是实际应用和推广。我特别关注“本格普及”这几个字，这说明这本书可能不只是停留在理论层面，而是会探讨如何让燃料电池技术真正走进我们的生活。我希望它能提供一些关于燃料电池在不同领域应用的案例分析，比如在汽车、家庭供暖、甚至发电厂等方面的实际部署情况。我对这些应用场景的挑战和机遇都充满好奇，比如燃料电池汽车的续航里程、加氢站的建设和运营问题，还有家庭供暖系统如何与现有的能源网络兼容等等。如果书中能包含一些关于这些“应用”方面的具体信息，比如不同应用场景下的技术要求、成本效益分析，甚至是一些成功的商业化案例，那对我来说将是非常有价值的参考。我希望能看到一些能够让我相信燃料电池技术“真的可行”的证据。