【適讀人群】
《燃料電池系統解析》適合燃料電池系統研究開發人員閱讀參考，也適合車輛工程等專業的師生閱讀使用。
【圖書特色】
1. 本書是澳大利亞研究燃料電池將近40年的兩位專家對燃料電池系統的解析，經過兩次改版，2019年出版的新版技術圖書。
2. 本書內容包括燃料電池基礎知識，質子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、直接液體燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池等常見燃料電池系統的組成、原理、優缺點、開發中的關鍵點、商業化應用現狀及前景，以及燃料電池的燃料、氫的儲存、燃料電池的完整系統及未來。
3. 本書將繼續為大學和技術學校的師生提供燃料電池系統原理、設計和實施的介紹和概述，并為選擇進入燃料電池技術領域的研究人員充當入門讀本。
基本信息
作譯者簡介
前言
章燃料電池引言……1
1.1研究歷史……1
1.2燃料電池基礎知識……6
1.3電極反應速率……8
1.4電堆設計……9
1.5供氣和冷卻……12
1.6主要技術……14
1.7可機械充電的電池和其他燃料電池……16
1.7.1金屬空氣電池……16
1.7.2氧化還原流通電池……17
1.7.3生物燃料電池……19
1.8電池的輔助系統設備……19
1.9燃料電池系統：關鍵參數……20
1.10優點和應用……21
擴展閱讀……21
第2章效率和開路電壓……22
2.1開路電壓：氫燃料電池……22
2.2開路電壓：其他燃料電池和電池……26
2.3效率及其限制……26
2.4效率和電壓……29
2.5壓力和氣體濃度的影響……30
2.5.1能斯特方程……30
2.5.2氫分壓……32
2.5.3燃料和氧化劑的利用……32
2.5.4系統壓力……33
2.6小結……34
擴展閱讀……34
第3章燃料電池的工作電壓……35
3.1電壓與電流的基本關系……35
3.2術語……36
3.3燃料電池的不可逆性……37
3.4活化損失……38
3.4.1塔菲爾方程……38
3.4.2塔菲爾方程常數……39
3.4.3降低極化電位……42
3.5內部電流和燃料交換損失……42
3.6歐姆損失……45
3.7質量傳輸損失……45
3.8合并不可逆項……47
3.9電氣雙層……47
3.10辨別不可逆項的方法……49
3.10.1循環伏安法……49
3.10.2交流阻抗譜……51
3.10.3電流中斷……54
擴展閱讀……56
第4章質子交換膜燃料電池……57
4.1概述……57
4.2高分子電解質：工作原理……60
4.2.1全氟磺酸膜……60
4.2.2改性的全氟磺酸膜……63
4.2.3替代磺化和非磺化膜……64
4.2.4酸堿絡合物和離子液體……65
4.2.5高溫質子導體……66
4.3電極與電極結構……67
4.3.1催化劑層：鉑基催化劑……67
4.3.2催化劑層：用于還原氧氣的替代催化劑……70
4.3.3催化劑層：陽極……73
4.3.4催化劑耐久性……73
4.3.5氣體擴散層……74
4.4水管理……76
4.4.1水合與水運動……76
4.4.2氣流和水蒸發……78
4.4.3空氣濕度……80
4.4.4自加濕電池……82
4.4.5外部加濕的原理……84
4.4.6外部加濕的方法……85
4.5冷卻和空氣供應……86
4.5.1陰極送風冷卻……86
4.5.2反應物和冷卻空氣分開……87
4.6電堆構造方法……89
4.6.1簡介……89
4.6.2碳基雙極板……90
4.6.3金屬雙極板……91
4.6.4流場形式……93
4.6.5其他拓撲形式……94
4.6.6混合反應物燃料電池……96
4.7電池工作壓力……97
4.7.1技術問題……97
4.7.2高壓工作的優勢……98
4.7.3其他因素……101
4.8燃料種類……101
4.8.1重整烴類……101
4.8.2酒精和其他液體燃料……102
4.9實際應用的商業化燃料電池系統……103
4.9.1小型系統……103
4.9.2中型燃料電池系統及固定電站應用……104
4.9.3在交通系統中的應用……106
4.10系統設計、電堆生命周期及相關問題……108
4.10.1膜降解……108
4.10.2催化劑降解……108
4.10.3系統控制……109
4.11組合式可再生燃料電池……109
擴展閱讀……112
第5章堿性燃料電池……113
5.1工作原理……113
5.2系統設計……114
5.2.1循環電解質溶液……114
5.2.2靜態電解質溶液……117
5.2.3溶解燃料……119
5.2.4陰離子交換膜燃料電池……120
5.3電極……122
5.3.1燒結鎳粉……123
5.3.2雷尼金屬……123
5.3.3軋制碳……123
5.3.4催化劑……125
5.4電堆設計……126
5.4.1單極和雙極……126
5.4.2其他電堆設計……126
5.5工作壓力和溫度……127
5.6機遇與挑戰……130
擴展閱讀……130
目錄●●●●●●●●●●燃料電池系統解析原書第3版第6章直接液體燃料電池……131
6.1直接甲醇燃料電池……131
6.1.1工作原理……133
6
......
《燃料電池系統解析》是對燃料電池系統的解析，內容包括燃料電池基礎知識，質子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、直接液體燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池等常見燃料電池系統的組成、原理、優缺點、開發中的關鍵點、商業化應用現狀及前景，以及燃料電池的燃料、氫的儲存、燃料電池的完整系統及未來。附錄中也對燃料電池常見計算給出方程式。
【作者簡介】
安德魯·L.
迪克斯（Andrew L.Dicks
）
，英國皇家化學會院士。他在英國接受教育，畢業于拉夫堡大學（Loughborough University），然后開始在英國天然氣工業公司實驗室工作。他的個研究項目專注于制氣過程中的非均相催化劑，并于1981年獲得博士學位。在20世紀80年代中期，BG任命安德魯領導燃料電池的研究工作，該研究主要針對熔融碳酸鹽和固體氧化物系統。該團隊率先將過程建模應用于燃料電池系統，特別是那些具有內部重整功能的系統。這項工作在20世紀90年代得到了歐盟委員會的支持，涉及與歐洲和北美的燃料電池開發商的合作。1994年，安德魯因其對高溫系統的研究而被聯合授予天然氣工程師和經理學會協會的亨利·瓊斯爵士勛章。他還對質子交換膜燃料電池感興趣，并成為不列顛哥倫比亞省維多利亞大學的一個項目的，巴拉德動力系統公司是該項目的工業合作伙伴。 2001年，他獲得了澳大利亞的研究獎學金，這使他對催化和納米材料在燃料電池系統中的應用的興趣進一步得到追捧。自移居澳大利亞以來，他一直擔任澳大利亞CSIRO的國家氫材料聯盟理事和澳大利亞能源學會理事，繼續推廣氫和燃料電池技術。現在，世界各國政府和資助機構已就能源和清潔技術問題向他提供咨詢。
戴維·A.J.
蘭德（David A.J.Rand
）博士
，在劍橋大學接受教育，畢業后，他進行了低溫燃料電池的研究。 1969年，他加入了澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO）在墨爾本的實驗室。進一步研究燃料電池的機理，并進行了礦物選礦的電化學研究之后，他于20世紀70年代后期在該實驗室成立了新型電池技術小組，并一直保持領導地位，直到2003年。美國先進鉛酸技術協會Battery Consortium于1992年成立，他是*初的六位發起科學家之一，并于1994年擔任經理。他是UltraBatteryTM公司的共同創建人，該公司在混合動力汽車和可再生能源存儲應用領域提供服務。作為首席研究科學家，他一直擔任CSIRO的氫氣和可再生能源科學顧問，直到2008年退休。他目前仍然是該組織的榮譽研究員，并一直擔任該組織的首席能源科學家。此后他一直擔任世界太陽能挑戰賽的首席能源科學家。他于1991年被英國皇家化學學會授予法拉第獎章，于1996年被保加利亞科學院授予聯合國教科文組織加斯頓·普朗特獎章，并于2006年被澳大利亞皇家化學學院授予RH斯托克斯獎章。他于1998年當選為澳大利亞技術科學與工程學院院士，并于2013年成為澳大利亞勛章的成員，為能源存儲領域的科學和技術發展提供服務。
【譯者簡介】
張新豐博士，
本科及研究生均畢業于清華大學汽車工程系（現為車輛與運載學院），師從連小珉、、楊殿閣等教授，博士論文《汽車智能電器系統》獲得清華大學博士論文二等獎，并獲得“清華大學博士畢業生”稱號。2009年加入同濟大學汽車學院任教，擔任同濟大學新能源汽車工程中心燃料電池系統部部長，汽車學院院長助理、燃料電池發動機動態匹配與性能測試實驗室主任等職務，兼任清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室客座研究員。2013 ~ 2014期間在加拿大維多利亞大學、不列顛哥倫比亞大學等地訪問從事清潔能源研究；2018年加入東風汽車集團技術中心，副總工程師/部長級總監，并為東風汽車公司代金屬電堆和系統開發、工業化做出了貢獻，2020年入選湖北武漢“黃鶴英才”領軍人物。
他在工程研究和教學生涯前期專注分布式控制系統、智能交通、車聯網等領域，加入同濟大學之后從事燃料電池汽車相關研發十余年，參與及承擔燃料電池汽車相關課題多項。以作者發表SCI/EI期刊論文40余篇，出版編著作5本，200萬字；并長期擔任，，等期刊審稿人。他積極參與國家《節能與新能源汽車技術路線圖》《燃料電池汽車設計》等編寫工作，在中國節能與新能源汽車發展方面，為行業和國家提供服務。
張智明，
男，1979年4月生，籍貫遼寧遼陽，博士，博士后，同濟大學汽車學院講師，碩士生導師。
2005年3月上海外國語大學出國留學人員培訓部法語培訓，同年9月國家公派赴法留學，從事燃料電池電堆基礎理論和關鍵設計研究，獲法國自然科學與工程博士學位，具備博士后研究經歷。2011年回國，在同濟大學汽車學院/新能源汽車工程中心從事車用燃料電池電堆、空壓機以及加濕器等設計開發工作。獨立主持同濟大學青年人才基金、留學歸國人員科研啟動基金、*博士點基金、同濟大學基礎研究能力提升計劃、上海市自然科學基金和國家自然科學基金等。主要參與國家科技支撐項目、國家重大儀器設備項目以及國家重點研發計劃，并與上汽集團、上汽大眾、德國大眾、博世等企業開展多項橫向課題研究和協同創新項目。迄今為止在國內外學術期刊發表學術論文近30篇，授權發明10余項，出版《車用燃料電池系統建模、仿真與控制基礎》和《電動汽車工程手冊-燃料電池電動汽車設計》等學術專著。面向本科生講授流體力學與液壓傳動、汽車理論和汽車設計等骨干課程。 面向研究生講授模態理論與試驗（全英文）和車輛系統動力學（全英文）等專業課程。