重组式甲醇燃料电池

重组式甲醇燃料电池，也称重整器甲醇燃料电池，是一种燃料电池系统，其中甲醇在重整器中重整为氢-含有气体，这种气体被送入燃料电池堆。 与直接甲醇燃料电池相比，RMFC 系统具有多项优势，例如显着提高的电效率、较低的堆成本和耐 0 °C 以下的温度。 与DMFC相比更高的电效率是由于在膜电极组件（MEA）中转化为电能的不是甲醇而是甲醇形成的氢气，氢气催化分解的阳极过电压为明显低于甲醇分解时的阳极过电压。

甲醇被用作燃料，因为与其他碳氢化合物不同，它可以在低于 280 °C 的温度下有效地重整为含氢的重整气体。 此外，与乙醇或氢气等其他燃料相比，甲醇非常便宜（散装价格从 0.23 欧元/升起），通常由于工艺而具有高纯度，易于储存，也可以从家庭中轻松再生产生废物、生物质或二氧化碳。

例如，甲醇可以储存在罐、桶或 IBC 容器中。 根据 RMFC 的系统设计，可以使用 xxx 甲醇或甲醇和水的混合物（例如 40% 体积水）。 使用 xxx 甲醇的优点是它比甲醇和水的混合物消耗更少的燃料。 然而，对于使用 xxx 甲醇运行的燃料电池系统，系统设计的复杂性更高，因为必须将在阴极形成的水蒸气冷凝掉。

通常使用铜基甲醇重整器作为重整器。 也可以使用基于贵金属的重整剂。

重整器由装有重整器催化剂（例如散装颗粒）的耐火容器组成，温度保持在 200-300°C。 当使用蒸汽重整时，气态甲醇-水混合物被送入重整器。 甲醇通常会完全转化为氢气、CO2，必要时还会转化为一小部分 CO。 根据系统设计，一氧化碳浓度可以在重整装置中的烟囱上游或废气中降低或催化消除。

作为燃料电池，通常使用高温聚合物电解质膜燃料电池或低温聚合物电解质膜燃料电池。

重整器甲醇燃料电池系统的电厂平衡系统效率通常在 35% 到 50% 之间，根据系统设计和运行条件，最高可达 55% 左右。 电池效率最高可达 63%。 如果利用燃料电池的废热，整体效率可达到 85% 至 90%。

在直接甲醇燃料电池 (DMFC) 中，液态甲醇-水混合物通过燃料电池堆的阳极供给，而在重整器甲醇燃料电池中，含氢的气体通过燃料电池堆的阳极供给。 与DMFC相比，RMFC的系统设计更为复杂，这就是为什么DMFC系统特别适合输出功率在0.3kW左右的燃料电池系统，而RMFC系统特别适合输出功率在0.3kW左右的燃料电池系统。

根据系统设计，可以使用燃料电池余热，从而使燃料电池系统的整体效率达到 85% 至 90%。

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，因为无需更换滤油器或其他发动机专用维修部件。 因此，在离网应用（例如高速公路维修站）或偏远地区（例如电信、BOS 无线电、山间小屋）中，RMFC 系统通常优于柴油发电机。 此外，RMFC 系统比柴油发电机更适合寒冷的环境条件，因为甲醇的凝固点低（纯甲醇的凝固点为 −97 °C，冬季柴油可以从 −6 °C 絮凝）和使用 HT PEM 的 RMFC 系统燃料电池类型本身会产生用于启动和运行的废热。

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、无颗粒物或氮氧化物排放、体积小和燃料消耗低（燃料供应间隔长）被视为积极因素。