重整甲醇燃料电池

重整甲醇燃料电池(RMFC)或间接甲醇燃料电池(IMFC)系统是质子交换燃料电池的一个子类别，其中燃料甲醇(CH3OH)在被送入燃料电池之前进行重整。重整甲醇燃料电池系统提供优于直接甲醇燃料电池(DMFC)系统的优势，包括更高的效率、更小的电池组、对甲醇纯度的要求更低、无需水管理、在低温下更好地运行以及在零以下温度下储存，因为甲醇是来自-97.0°C至64.7°C（-142.6°F至148.5°F），因为电池中没有液态甲醇-水混合物，在霜冻的情况下会破坏DMFC的膜。与DMFC相比，RMFC效率高的原因是含氢气体被送入燃料电池堆而不是甲醇，并且氢气在阳极上的过电位（催化转化的功率损失）比甲醇低得多。权衡是RMFC系统在更高的温度下运行，因此需要更先进的热管理和绝缘。这些类型的燃料电池产生的废物是二氧化碳和水。甲醇被用作燃料，因为它具有天然的氢密度（氢载体），与其他碳氢燃料相比，它可以在低温下蒸汽重整为氢。此外，甲醇是天然存在的、可生物降解的和能量密集的。RMFC系统由燃料处理系统(FPS)、燃料电池、燃料盒和BOP（设备平衡）组成。

燃料盒储存甲醇燃料。根据系统设计，xxx甲醇（IMPCA工业标准）或甲醇与高达40vol%水的混合物通常用作RMFC系统的燃料。与水-甲醇混合物（预混料）相比，xxx甲醇的燃料消耗量更低，但伴随阴极水分冷凝的燃料电池系统复杂性更高。RMFC的燃料成本通常约为0.4-1.1美元/千瓦时（传统甲醇）。0.45-1.3美元/千瓦时（由城市垃圾或可再生电力生产的可再生甲醇）。相比之下，传统氢气（瓶装）的氢燃料低温PEM燃料电池成本约为4.5-10美元/千瓦时。

甲醇→部分氧化（POX）/自热重整（ATR）→水煤气变换反应（WGS）→优先氧化（PROX）甲醇重整装置将甲醇转化为H2和CO2，该反应发生在250°C至300°C的温度下C。

→膜电极组件(MEA)燃料电池堆在H2（从燃料处理器中的甲醇重整）和O2的反应中产生电能，并产生水(H2O)作为副产品。通常低温质子交换膜燃料电池（LT-PEMFC）或高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）用于RMFC。

→尾气燃烧器(TGC)催化燃烧加力燃烧室或（催化燃烧）与铂-氧化铝(Pt–Al2O3)催化剂→冷凝器

设备平衡(BOP)包括在系统中循环气体和液体所需的任何燃油泵、空气压缩机和风扇。还经常需要控制系统来操作和监控RMFC。

RMFC系统已达到高级开发阶段。350W至8MW的更大系统也可用于多种应用，例如发电厂发电、备用发电、应急电源、辅助动力装置(APU)和电池续航里程扩展（电动汽车、船舶）。与柴油或汽油发电机相比，RMFC系统的维护间隔通常要长得多，因为不需要更换机油滤清器和其他发动机维修部件。因此，在离网应用（例如高速公路维护）和偏远地区（例如电信、山区）中使用RMFC通常比柴油发电机组更受欢迎。此外，甲醇的可生物降解性、使用可再生甲醇的可能性、低燃料成本、不排放颗粒物/NOx、低噪音和低燃料消耗（燃料供应间隔长）等其他特征也被认为是有利的。电动汽车跑车GumpertNathalie包含RMFC技术。丹麦公司BlueWorldTechnologies正在建造世界上xxx的工厂，生产用于汽车应用的间接甲醇燃料电池堆。