三民網路書店 中國圖書館分類法 / 工業技術 / 電工技術 / 獨立電源技術（直接發電） / 燃料電池

燃料電池通過電化學反應將氫氣的化學能直接轉化為電能，清潔無污染，能量轉化效率高，是氫能源的最佳利用方式，在全球範圍內具有廣闊的應用前景，燃料電池的典型應用之一就是燃料電池電動汽車。 《燃料電池與燃料電池電動汽車》全面系統地介紹了燃料電池、制氫與加氫技術以及燃料電池電動汽車，其中燃料電池部分重點介紹了車用質子交換膜燃料電池，涉及結構、原理、設計、安全、測試等燃料電池核心技術內容；制氫與加氫技術部分重點介紹了制氫、儲氫、輸氫以及加氫站所涉及的技術；燃料電池電動汽車部分重點介紹了燃料電池電動汽車的結構、原理、安全、傳動系統匹配等。本書內容豐富，涵蓋了燃料電池與燃料電池電動汽車所涉及的新技術和新成果。 本書可作車輛工程及能源動力工程相關專業的高年級本科生及研究生教材，還可供燃料電池行業、汽車行業的工程技術人員參考閱讀。

本書首先介紹了電堆發展簡史與基本結構、工作原理與指標，展開到性能設計、使用特性、壽命與可靠性保障、典型故障成因與糾正預防措施、製造工藝與質量監測等相關基礎共性技術，最後提出了對關鍵材料材料的進階需求、例舉了車用電堆的概念設計流程示例。本書融合了電堆理論知識和作者十餘年的工程實踐經驗，極具現實指導意義。

本書首先介紹了質子交換膜燃料電池基本原理和相關的熱力學與電化學基礎知識；其次系統介紹了燃料電池涉及的膜電極、單電池、電堆和系統多個尺度層面的“氣-水-熱-電”輸運過程的模擬仿真方法，並對膜電極衰減過程建模仿真方法進行了探討；最後給出了一種電熱氫聯供系統的建模仿真方法。

《質子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應用》主要圍繞質子交換膜燃料電池催化劑漿料展開闡述，包括催化劑漿料的制備分散過程，重點介紹催化劑顆粒的分散機理和催化劑漿料的分散技術；催化劑漿料的內部組分間的相互作用，重點介紹催化劑漿料中溶劑、離聚物和顆粒間的相互作用，以及這些相互作用對漿料的影響；催化劑漿料的穩定性，重點介紹催化劑漿料的穩定性機理以及漿料新物質的產生和影響；催化劑漿料的建模方法；催化劑漿料的成膜過程以及應用，重點介紹卷對卷過程中催化劑漿料的結構演變以及制備成催化層、膜電極和電堆後的實際應用性能。《質子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應用》可供開展燃料電池研究的高校相關專業師生作為教材，也可供相關科研院所研究人員和企業研發人員參考。

本書通過全面涵蓋制氫、儲氫和燃料電池使用技術，而在能源這個多學科領域脫穎而出，它詳細描述了已開發或正在開發的各種不同燃料電池技術。本書提供了氫和燃料電池技術的所有基本科學理論，與此同時，以一種廣泛方式介紹了該領域的應用和可持續融入社會，無論是在技術、經濟還是管理方面。本書反映了最近出現的技術和最有前途的技術的市場滲透，並結合當前的挑戰和經濟趨勢，評估了燃料電池技術在未來的發展前景。本書更新並擴展了氫儲存和傳輸、熔融碳酸鹽燃料電池、質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、生物燃料電池(包括微生物燃料電池)、在運輸和發電廠的應用、遠景方案和壽命週期評估等內容。

本書首先基於燃料電池系統的工作原理，闡述了燃料電池系統集成與控制中的關鍵技術問題；然後，詳細介紹了燃料電池系統集成設計與匹配，並進一步研究了燃料電池系統的關鍵子系統與部件的特性；在此基礎上，系統地研究了燃料電池進氣子系統的控制技術、燃料電池熱管理子系統的控制技術、燃料電池系統協同控制策略及燃料電池系統故障診斷及壽命優化控制技術，並給出了燃料電池控制系統的軟硬件設計；最後，對下一代燃料電池控制系統技術的發展趨勢進行了展望。

本專著書結合作者及團隊多年的研究實踐，從理論及工程應用的角度系統地介紹了質子交換膜燃料電池在水管理及故障測試、交流阻抗檢測、水管理故障診斷和老化預測及剩餘使用壽命估計等方面的關鍵問題和核心技術。全書共8章。第1章概述了質子交換膜燃料電池反應原理及應用；第2～4章重點介紹了質子交換膜燃料電池水管理及故障測試、交流阻抗檢測技術及水管理故障診斷方法；第5～8章重點闡述了質子交換膜燃料電池老化分析及預後管理、基於模型的老化預測方法、數據驅動方法與混合預測方法等。本書深入淺出、結構嚴謹、實例豐富、闡述全面、便於自學，既可作為燃料電池相關領域技術人員的參考用書，也可以作為新能源、電氣工程、自動化等專業高年級本科生或研究生的專業課教材。

《氫能與燃料電池》主要內容包括氫能研發背景、氫的發展歷史、氫的物理化學性質、五種典型的制氫技術(含碳氫化合物制氫、電解水制氫等)、六類典型的儲氫技術(含高壓氣瓶儲氫、液態氫儲存、固體材料儲氫等)、氫的典型應用(含氫燃料電池車、固定式和移動式燃料電池發電等)以及鹼性燃料電池、磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池五類典型的燃料電池技術。本教材與中國大學MOOC網同名課程“氫能科學與工程”配套，相關章節的視頻、在線題庫、配套彩圖可通過掃描二維碼使用。《氫能與燃料電池》可供新能源材料與器件、儲能科學與工程、新能源科學與工程、材料科學與工程、化學工程、熱能與動力工程、建築與環境工程及其他相關行業專業的本科和研究生教學使用，也可以作為氫能行業人員的入門參考書。

質子交換膜(proton exchange membrane, PEM)燃料電池是一種將氫能直接轉換為電能的電化學發電裝置，其內部存在多相多組分耦合的電化學反應、流動和傳熱等過程。通過數值方法探究其內部複雜的電化學和傳熱傳質過程，是一種比實驗途徑更高效、更快捷、成本更低的流體動力學方法，可以指導提升電池的性能、耐久性和壽命。本書簡述了燃料電池的原理、分類和特點，基礎化學和熱力學，電化學，關鍵材料的物理特性參數，電池的運行條件和數值計算方法，基於OpenFOAM平臺燃料電池數值模型的結構、操作使用和驗證，以及電池組裝條件下的組裝力、內阻、物質傳輸和性能計算。全書的重點是PEM燃料電池的基礎原理和性能計算方法。最後從燃料電池技術特點的角度，分析了燃料電池在汽車動力、各式電源、船用動力、航空航天等領域的應用和技術現狀，並且指明了各個領域需要解決的問題。本書適於從事PEM燃料電池研究和應用的科技工作者閱讀，也可供高等院校相關專業師生參考。

《離子交換膜燃料電池》聚焦於離子交換膜燃料電池，內容從電催化基本概念、過程和電化學測量等基礎理論部分，到對燃料電池的電催化劑的設計製備和構效關係研究，從氫氣、氧氣及有機小分子的電催化機理，到酸性、鹼性氫氧燃料電池等的電催化應用，在緊緊圍繞前沿研究方向的同時，也重點關注了反應器控制和電堆中性能的高效表達，並對離子交換膜燃料電池未來的研究方向進行了討論。

《質子交換膜燃料電池關鍵材料與技術》論述了質子交換膜燃料電池的基本原理、結構、性能、關鍵材料、發展現狀以及在交通運輸領域的應用。本書共分7章，內容包括質子交換膜燃料電池的發展史、工作原理、組成及特點；系統介紹了質子交換膜燃料電池的質子交換膜、催化劑、膜電極工藝、雙極板與流場、空氣壓縮機和氫迴圈泵、低溫啟動技術；綜述了質子交換膜燃料電池相關材料與技術的科研進展；總結了質子交換膜燃料電池的產業化進展；指出了質子交換膜燃料電池科學研究和產業化發展的方向。 本書內容力求全面,可供質子交換膜燃料電池研究和應用領域的工程技術人員、研究生、教學人員以及管理人員閱讀參考，也可供對質子交換膜燃料電池發展與應用感興趣的讀者閱讀。

《固體氧化物燃料電池：材料、系統與應用》結合作者的實踐研究和固體氧化物燃料電池的最新進展，系統介紹了固體氧化物燃料電池所涉及的原理、材料、製備技術、電堆及其主要應用領域等內容。《固體氧化物燃料電池：材料、系統與應用》共7章，第1章介紹固體氧化物燃料電池的發展概況、工作原理、特點和發展趨勢；第2、3章介紹固體氧化物燃料電池的電學化基礎和關鍵材料；第4章介紹材料和組件的製備方法；第5章介紹固體氧化物燃料電池的常用測試與表徵方法；第6章介紹電池電堆和發電系統，並著重介紹中低溫電池和碳基燃料電池的一些基礎問題；第7章介紹固體氧化物燃料電池的主要應用。

《固體氧化物燃料電池數值建模與仿真技術》基於作者近15年來在燃料電池跨尺度多場耦合工程仿真技術方面的研究工作梳理彙編而成。主要包括：針對不同多孔複合電極類型(包含電子傳導材質、氧離子傳導材質、質子傳導材質及混合導電材質)發展的系統逾滲理論模型和主要研究結論；針對各種類型紐扣電池建立的動-質-電化學-電子/離子耦合模型和主要研究結論；針對各種不同平板和管式模塊化電堆三維大尺度多物理場耦合模型的建立方

《金屬空氣電池》是一部關於金屬空氣電池的綜合性著作，重點介紹了鋅空氣電池和鋰空氣電池，對鋁/鈉/鉀/鎂/鐵等空氣電池也有所涉及。首先回顧電池及金屬空氣電池的發展史(第1～2章)；繼而按照金屬空氣電池的部件分別進行闡釋(第3～8章)，包括正極的反應原理與優化、水系和非水系電解液的發展、負極的保護策略、隔膜的設計、氣體組分對電池的影響以及氧化還原介體作用機制和種類的歸納等；接著介紹了理論計算和機器學習在金屬空氣電池研究中的應用(第9章)；之後從實際出發，總結了金屬空氣電池的常見結構和組裝方法及柔性金屬空氣電池的發展現狀(第10～11章)；最後進行了未來展望(第12章)，概述了其應用要求及其面臨的挑戰，並提出了相關解決思路。

燃料電池(FC)是本書的研究重點。它是一種電化學發電機，將燃料(氫)和氧化劑(空氣中的氧)之間反應的化學能轉換成電、熱和水，可用於固定或移動式電源或交通運輸。為了實現無碳排放交通運輸，將氫能載體與燃料電池相結合已成為一種日益成熟的解決方案。本書重點介紹了燃料電池系統及應用，燃料電池混合動力技術、故障診斷和預測等內容，以質子交換膜燃料電池為切入點，根據法國國家科學研究中心氫燃料電池測試平臺和實際應用系統(尤其是氫燃料電池電動汽車整車)的實測數據，對一些研究方法進行了系統性評估，使讀者可以逐步瞭解相關的效益、研究方法和應對策略，比如研究需求是什麼、氫燃料電池的特殊限制條件是什麼、有哪些可行的方法、原理是什麼、可選擇哪種測試方法以及預期結果是什麼等。本書可為從事氫燃料電池系統集成研發工作的工程師和研究人員提供借鑒和參考。 Copyright  IEEE Ltd 2018. All Rights Reserved.This translation published under license.Authorized translation from the English language edition,entitled Hybridization, Diagnostic and Prognostic of Pem Fuel Cells,ISBN:978-1-786-30167-3,by Samir Jeme,Published by IEEE Ltd and John Wiley & Sons.No part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the original copyrights holder. 本書中文簡體字版由Wiley授權機械工業出版社出版。未經出版者書面允許，本書的任何部分不得以任何方式複製或抄襲。版權所有，翻印必究。

本書首先對燃料電池的發展歷程、基本原理、種類及應用等方面進行了概述性的介紹，使讀者首先對燃料電池有一個大致的瞭解。隨後從化學與熱力學基礎、電化學基礎等方面詳細介紹了燃料電池的基本原理，並且對燃料電池的基本結構與測試表徵方法等方面進行了簡介；對主要的燃料電池進行了分類；系統闡述了氫氣的生產、存儲以及運輸；總結並展望了燃料電池在各領域的應用及回收情況。

本書共9章。1-3章分別介紹了材料、離子傳遞過程、導電率、電催化特徵以及固體氧化物燃料電池關鍵部分陽極、陰極和氧化物離子電解質的合成。第4章全面概述了另一類離子導體的電解質，即質子導電電解質。第5章和第6章主要講述SOFCs中最重要的部件金屬連接體和密封材料的選材、處理、熱與電的性能。第7章針對於SOFCs電極的性能衰減和持久性的問題進行了說明。第8章介紹了金屬支撐SOFCs的材料、製備以及發展現狀。第9章簡要介紹了熔融碳酸鹽燃料電池發展史、工作原理、最先進的材料和各個部件。

《燃料電池和燃料電池車發展歷程及技術現狀》選取作者近十幾年在國內期刊和各種媒體發表的相關科技論文及報道。科技論文介紹了燃料電池和燃料電池車的關鍵材料、部件、電堆和電池系統的技術現狀和主要發展方向，特別是燃料電池電堆衰減機理與抑制衰減的對策，燃料電池車用發動機現狀、主要特點和發展方向。媒體報道回答了關于當前燃料電池和燃料電池車發展的各種問題，以推動燃料電池和燃料電池車的商業化。

本書結合燃料電池的最新發展概況，系統地介紹燃料電池種類和原理、燃料電池用氫能的制取、純化和儲存，以及燃料電池汽車等方面的知識，使學生對燃料電池及其在汽車方面的應用有全面的認識。全書分為5章，主要內容包括燃料電池概述、燃料電池的電化學基礎、燃料電池類型(第1～3章)，燃料電池用氫燃料的製備、純化與儲存(第4章)，以及燃料電池汽車(第5章)。