各種燃料電池の原理と特徴

各種燃料電池の原理と特徴
種類
アルカリ形
(AFC)
電解質
水酸化カリウム水溶液
媒体イオン
作動温度
使用可能燃料
-
OH
50～150℃
純水素
固体高分子形
(PEFC)
陽イオン交換膜
（フッ素樹脂系）
H+
80～120℃
りん酸形
(PAFC)
溶融炭酸塩形
(MCFC)
リチウム・カリウム炭酸塩
リン酸
リチウム・ナトリウム炭酸塩
CO32H+
190～200℃
600～700℃
都市ガス、LPガス、石油、メタノール、石炭ガス、純水素、 等
固体酸化物形
(SOFC)
セラミック
O2600～1000℃
動作原理
H2 ＋ 2OH－ →
2H2O + 2e－
1/2O2 + H2O + 2e－ →
空気極
2OH－
H2 + 1/2O2 → H2O
全体
・宇宙開発等特殊用途
燃料極
反応式
主な用途
発電効率
HHV
LHV
60%(純水素の場合)
70%(純水素の場合)
H2 → 2H+ + 2e－
1/2O2 + 2H+ + 2e－ →
H2O
H2 + 1/2O2 → H2O
・家庭用(小規模発電)
・携帯・可搬用
・車載用
30～40%
33～44%
H2 → 2H+ + 2e－
1/2O2 + 2H+ + 2e－ →
H2O
H2 + 1/2O2 → H2O
・産業・業務用
・事業用(大規模発電)
・非常電源用
35～42%
39～46%
CO32－ + H2 →
H2O + CO2 + 2e－
1/2O2 + CO2 + 2e－ →
CO32－
H2 + 1/2O2 → H2O
・産業・業務用
・事業用(大規模発電)
・非常電源用
40～60%
44～66%
O2－ + H2 → H2O + 2e－
1/2O2 + 2e－ → O2－
H2 + 1/2O2 → H2O
・家庭用(小規模発電)
・産業・業務用
・可搬用
・事業用(大規模発電)
40～65%
44～72%