在 3 kW 时,电池效率为 53.5%,每小时消耗 0.168 kg 氢气(1.87 Nm³/h)。每 kWh 燃料成本 0.67 €,柴油发电机约为 0.71 €。按这个负荷,你储存的 12.6 kg 氢气可用 3.1 天。
氢气消耗
0.168kg/h
1.87 Nm³/h · 每 kWh 56 g
该负荷下的效率
53.5%
PEMFC · 额定 50%
储氢可运行时间
3.1天
储存 12.6 kg
电功率
3kW
8,760 kWh/yr
产热量
2.61kW
在 60–80 °C 下回收 1.56 kW
热电联产总效率
81.4%
电力 + 回收热量
产水量
1.5L/h
每 kg H₂ 产水 8.94 kg
每 kWh 燃料成本
0.673€/kWh
扣除热量收益后 0.631
每年燃料费用
€5,896
2,920 h/yr
每年燃料
491kg H₂
柴油发电机对照
€6,214
1.33 L/h · 每年 10,408 kg CO₂(燃料电池 0)
燃料电池类型一览
| 类型 | 发电效率(LHV) | 运行 / 供热温度 | 燃料 | 最低负荷 | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| PEMFC(低温质子交换膜) ◀ | ~50% | 60–80 °C | H₂ | 5% | 车辆、备用电源、便携式 |
| HT-PEM(高温质子交换膜) | ~45% | 120–180 °C | H₂、天然气 / 沼气 | 10% | 热电联产、甲醇重整 |
| SOFC(固体氧化物) | ~58% | 电堆 600–900 °C,排气约 200 °C | H₂、天然气 / 沼气 | 30% | 固定式热电联产、数据中心 |
| PAFC(磷酸) | ~42% | 150–200 °C | H₂、天然气 / 沼气 | 30% | 商用热电联产 |
| MCFC(熔融碳酸盐) | ~47% | 600–700 °C | 天然气 / 沼气 | 40% | 公用事业规模热电联产 |
| AFC(碱性) | ~55% | 60–90 °C | H₂ | 10% | 航天、小众固定式应用 |
- 消耗量 = 电功率 ÷(效率 × 33.33 kWh/kg)。效率为基于低位热值的系统效率;产品手册有时给的是电堆效率,数值更高。
- 部分负荷曲线为通用曲线:低温 PEM 在部分负荷下效率更高,高温电池提升小得多,所有类型在极低负荷下都会因辅机损失一些效率。电堆老化会让寿命期内的消耗增加几个百分点。
- 气瓶储量为 15 °C 下的近似可用质量;由于真实气体特性,700 bar 的储氢量只有 200 bar 的约 2.5 倍,而不是 3.5 倍。