北京化工大學教學事故認定和處理辦法和電化學技術在新能源中的利用

北京化工大學教學事故認定和處理辦法（試行）第一章總則為維護正常的教學秩序，嚴格教學紀律，加強教學管理工作的科學性、規(guī)范性和嚴肅性，強化各級教學管理，減少教學工作中各種事故的出現，并使事故發(fā)生后得到及時、妥善的處理，進步提高教育教學質量，特制定本辦法。教學事故是指由于任課教師、教學輔助人員、教學管理人員、教學服務人員及各級管理部門、單位負責人直接或間接責任，導致正常教學秩序、教學進程和教學質量等受到影響，并造成不良后果的行為或事件。根據發(fā)生的情節(jié)和造成的后果，教學事故分別被認定為以下三個等級：一級重大教學事故：（Ⅰ）級重大教學事故是指人為因素造成的影響惡劣的嚴重不良行為或事件。二級嚴重教學事故：（Ⅱ）級嚴重教學事故是指重大失誤造成的有嚴重不良后果的行為或事件。三級一般教學事故：（Ⅲ）級一般教學事故是指失誤或其它因素造成的不良行為或事件。第二章教學事故的認定教學事故可根據其性質分為教學類（A）、考試與成績管理類（B）、教學管理類（C）、教學保障類（D）等四種類別。根據教學事故的類別和等級，教學事故按下表進行認定。教學類（A）序號事項等級1在教學、實驗、實習、輔導、答疑等教學環(huán)節(jié)、教學過程用教學組織管理中散布或出現違背黨的方針政策、違背教師基本職業(yè)道德規(guī)范等方面的言論和行為，直接影響教學活動的正常進行或在學生中造成惡劣影響Ⅰ2語言侮辱或體罰學生，使學生身心受到傷害，造成嚴重后果Ⅰ3未按規(guī)定程序辦理審批手續(xù)擅自停課或缺課Ⅰ4由于教學及教學相關人員人為原因造成學生在教學、實踐或實驗活動中受到嚴重傷害或造成重大財產損失/受到較重傷害或較大財產損失/受到傷害或造成財產損失Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ5實驗技術人員未按要求提前做好實驗準備，導致實驗無法正常進行，造成重大后果/嚴重后果/影響教學Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ6并非不可避免的原因上課遲到10分鐘以上或提前下課10分鐘以上Ⅱ7在教學過程中不按要求布置或批改作業(yè)或實驗報告Ⅱ8在指導本科畢業(yè)設計（論文）或研究生學位論文過程中，不負責任，放任自流，造成嚴重影響Ⅱ9在學院管理的研究生課程中，教師拒絕研究生的合理選課，造成不良影響Ⅱ10在上課或其它教學活動中使用手機或其它移動通訊工具，未將手機或其它移動通訊工具置于關閉狀態(tài)，影響教學Ⅱ/Ⅲ11未經批準，擅自變更主課者/擅自變更課程表安排的上課時間和地點Ⅱ/Ⅲ12在本科生畢業(yè)設計（論文）或研究生學位論文指導與答辯過程中，不按規(guī)定程序和要求進行，造成嚴懲后果/不良影響Ⅱ/Ⅲ考試與成績管理類（B）序號事項等級1任課教師及其他人員考前（包括答疑輔導）泄露試題Ⅰ2監(jiān)考教師未按時到崗而嚴重考試正常進行，或未嚴格執(zhí)行考試規(guī)定（包括發(fā)現學生作弊而不及時處理），從而造成嚴重影響/影響較大Ⅰ/Ⅱ3試題存在嚴重錯誤，影響考試正常進行Ⅱ4未經批準，擅自安排研究生公共課考試或私自更改考試時間和地點，造成不良后果Ⅱ5不按評分標準閱卷，隨意改動學生考試成績Ⅱ6考試成績報出后因批改錯誤而更改學生成績2名以上（含2名）/1名Ⅱ/Ⅲ7未按要求辦理研究生公共課試題審查與審批和手續(xù)，造成不影響Ⅲ8不按規(guī)定時間上交學生成績單，造成不良后果。Ⅲ教學管理類（C）序號事項等級1有意出具與事實不符的學歷、學籍、成績等各類證書、證明，私自更改或偽造學生成績檔案Ⅰ2教學管理人員丟失學生原始成績，造成嚴重后果Ⅰ3有關部門和單位對本單位所發(fā)生的重大教學事故事有意隱瞞不報，造成嚴重影響Ⅰ4班主任、輔導員、指導教師對學生中發(fā)生的重大事件隱瞞不報造成嚴重后果/未能及時了解、處理，造成嚴重后果Ⅰ/Ⅱ5審查不認真，給不應獲得畢業(yè)證書或學位證書的學生頒發(fā)相應的證書/辦理相應證書但未發(fā)放Ⅰ/Ⅱ6有關主管部門和單位的負責人在得知重大/嚴重/一般教學事故后兩周之內未能及時提出處理意見Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ7由于開課院（部、系）未及時向教材供應中心報送教材需求情況，嚴重影響學生正常學習和正常教學秩序Ⅱ8下發(fā)放假或全校性教學調度通知內容不當或不按時下發(fā)千百萬教學秩序混亂Ⅱ9班主任、輔導員連續(xù)超過一個月未到班級開展工作和了解學生情況Ⅱ10教學任務、教室或考試安排不當，未能及時調整處理，影響正常教學秩序，造成嚴重后果/課表失誤，造成不良影響Ⅱ/Ⅲ11未按時準確上報學生注冊情況、畢業(yè)生信息或對下級上報的信息不及時處理，造成嚴重后果/不良影響Ⅱ/Ⅲ12上報學生申請學位信息出現嚴重錯誤（姓名、專業(yè)、年限、學生類別等）造成嚴重后果/不良影響Ⅱ/Ⅲ13檔案管理混亂（含學生檔案、教學檔案、試卷保存、成績管理等），造成嚴重后果/不良影響Ⅱ/Ⅲ14無不可避免原因，放假前未將新學期課表下發(fā)給任課教師或未將新學期教學安排落實到位Ⅲ15學院學位評定分委員會紀要不準確，造成不良影響Ⅲ教學保障類（D）序號事項等級1因校內各種原因造成停電、停水而導致上課、實習等教學活動中斷，有關責任人未能在10分鐘內響應，進行現場處理Ⅰ2非不可抗拒的原因導致校內班車晚發(fā)車10分鐘以上或取消班車，嚴重影響教師按時上課Ⅰ3按計劃應完成且合同允諾應完成的維修項目，執(zhí)行部門未及時完成，又未能提前得到使用部門同意，影響教學活動的正常進行Ⅱ4值班人員未按時開教室門，影響正常上課；或教學樓一個樓層內多個教室無粉筆、黑板擦，嚴重影響正常教學Ⅱ5教學設備損壞不報修，或在已報修的情況下未及時進行修理，在2天內又未及時采取有效措施，影響教學活動的正常進行Ⅱ6管理不善，設備丟失，嚴重影響教學正常進行Ⅱ7凡教學設備不能按時正常使用，嚴重影響教學進行/影響教學進行Ⅱ/Ⅲ8教室或基礎它教學活動場所衛(wèi)生狀況差，未能按規(guī)定清掃和整理，造成嚴重后果/不良影響Ⅱ/Ⅲ9教師休息室未按規(guī)定時間開門；同一教學樓內教師休息室、答疑室無飲水供應Ⅲ注：對其他教學事故，視情節(jié)及造成的影響，給予相應的認定。第三章教學事故處理對于一般教學事故（Ⅲ），由院（部、系）主管院長（部、系主任）或部門負責人負責，在事故責任人所在單位內通報批評。事故責任人在一定范圍內進行自我檢查，學院視情節(jié)輕重，從事故認定的下個月起，扣發(fā)責任人1—3個月校內津貼。一學年內發(fā)生兩次以上（含兩次）一般教學事故者視為嚴重教學事故，對事故責任人按嚴重教學事故（Ⅱ）處理。對于嚴重教學事故（Ⅱ），由院（部、系）主管院長（部、系主任）或部門負責人負責，在全院（部、系、處）范圍內通報批評。事故責任人在全院（部、系、處）范圍內進行自我檢查。學校從事故認定的下個月起，對事故責任人在一年內降低一級校內津貼，取消事故責任人一次申請高一級技術職務的資格。一學年內發(fā)生兩次以上（含兩次）嚴重教學事故者視為重大教學事故，對事故責任人按重大教學事故（Ⅰ）處理。對于重大教學事故（Ⅰ），由學校主管本科生或研究生教學的校長審批，教務處或研究生院在全校范圍內通報批評，并從事故認定的下個月起對事故責任人在一年內降低兩級校內津貼，取消事故責任人兩次申請高一級技術職務的資格并將事考試責任人調離現工作崗位。情節(jié)特別嚴重者，學校給予相應的行政紀律處分或解聘。若涉及對事故責任人崗位或職務的緩聘、解聘時，應報學校主管人事的校長審批；若責任人屬于科級以上干部；按干部管理權限進行處理。各級各類教學事故均在教務處或研究生院、人事處備案，作為事故責任人年終考核、工資調整、職務晉升、津貼評定、以及崗位聘任等事宜的有效依據。第四章教學事故處理程序全校各級各類教學事故的認定由教務處或研究生院歸口負責，并報人事處給予相應處理和處分。各院（部、系）及相關部門成立教學事故認定與處理工作小組，由主管教學的院長（部、系主任）或部門負責人擔任組長，具體負責本院（部、系、部門）教學事故的核定、處理及上報。教學事故處理的全部工作由學院（部、系、部門）黨政負責。教學事故實行督察和舉報制度。教學事故查出或舉報后，由責任人所在院（部、系、部門）負責查實，按一次一表的方式在兩周內填報《教學事故認定和處理意見書》，經單位主管負責人簽章后送交學院教務處或研究生院。一般教學事故和嚴重教學事故，由事故責任人所在院（部、系、部門）提出處理意見，教務處或研究生院核定。重大教學事故由事故責任人所在院（部、系、部門）提出初步處理意見，教務處或研究生院組織專家，全同事故責任人所在院（部、系、部門）等進行認定，報主管本科生或研究生教學的校長審定。教學事故認定后，教務處或研究生院應及時通知人事處或事故責任人所在的院（部、系、部門）作出相應處理。教學事故處理結果由院（部、系、部門）負責人及時通知事故責任人。若事故責任人對事故的認定與處理有不同意見，在接到通知后10日可向教務處或研究生院提出申訴。申訴及復核期間，不影響對原處理決定的執(zhí)行。第五章其他本辦法由教學主管職能部門負責解釋。本辦法經校長辦公會議通過，自2003年9月1日起施行。

電化學技術在新能源中的利用一.能源的概況1.能源的重要性1.能源的重要性自古以來,人類就為改善生存條件和促進社會經濟的發(fā)展而不停地進行奮斗.在這一過程中,能源一直扮演著重要的角色.從世界經濟發(fā)展的歷史和現狀來看,能源問題已成為社會經濟發(fā)展中一個具有戰(zhàn)略意義的問題,能源的消耗水平已成為衡量一個國家國民經濟發(fā)展和人民生活水平的重要標志,能源問題對社會經濟發(fā)展起著決定性的作用.2.能源的種類2.能源的種類大自然賦予人類的能源是多種多樣的,一般可分為常規(guī)能源和新能源兩大類.常規(guī)能源包括煤炭,石油,天然氣和水能,而新能源有生物質能,核能,風能,地熱能,海洋能,太陽能和氫能等.其中煤炭,石油,天然氣被成為化石能源,水能,生物質能,風能,太陽能和氫能等是可再生能源.3.化石能源的問題(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人類賴以生存和社會發(fā)展的重要物質基礎,是國民經濟發(fā)展的命脈,但目前主要使用的化石能源的儲量不多.據2002年世界探明的化石能源的儲量和使用量統(tǒng)計,世界上煤,石油和天然氣的儲采比分別為204,40和60年,中國的情況更為嚴峻,據2002年統(tǒng)計,中國煤,石油和天然氣的儲采比只有82,15和46年.這表明在人類歷史的長河中,只有很短的一段時間能使用化石能源.隨著我國經濟的持續(xù)高速增長,對能源的需求也持續(xù)攀升.我國一次能源消費總量從1978年的5.3億噸標準煤,上升到2002年的14.3億噸.據估計,我國在2004,2020和2050年的石油消費量達3,4.5和6億噸,其中進口量分別為1,2.7和4億噸.4億噸的進口量相當于目前美國的石油進口量,這不但會制約我國經濟的可持續(xù)發(fā)展,而且對國家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成嚴重環(huán)境污染和氣候異?；剂显斐蓢乐丨h(huán)境污染和氣候異常化石燃料的使用引起的環(huán)境污染,排放的CO2會造成溫室效應,使全球氣候變暖.有關機構已向聯(lián)合國發(fā)出警告,如再不對CO2的排放采取嚴厲措施,在10年內,世界的氣候將產生不可逆轉的變化.我國的環(huán)境污染問題更是日趨嚴重,目前,我國CO2排放量占世界總排放量的14%,在美國之后位居第二,估計到2025年,將位居第一.在本世紀初聯(lián)合國關于環(huán)境污染的調查中,發(fā)現在世界上十個環(huán)境污染最嚴重的城市中,七個在中國.它們是太原,北京,烏魯木齊,蘭州,重慶,濟南和石家莊.4.21世紀世界能源發(fā)展趨勢世紀世界能源發(fā)展趨勢(1)節(jié)能技術將備受重視節(jié)能技術將備受重視節(jié)能就是提高能源利用率,減少能源的浪費.目前節(jié)能技術水平已是一個國家能源利用情況的綜合性指標,也是一個國家總體科學技術水平的重要標志.許多研究報告指出,依靠節(jié)能可以將能源需求量降低2530%.我國在能源利用方面的效率很低,我國的能耗很高,是世界平均水平的2倍,發(fā)達國家的5-10倍,因此更應重視節(jié)能技術,我國應該充分重視化石能源的高效利用.(2)世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革據預測,20世紀形成的以化石燃料為主的世界能源系統(tǒng)將在21世紀轉換成以可再生能源為主的新的世界能源系統(tǒng).在20世紀末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.據世界能源委員會(WEC)和國際應用分析系統(tǒng)研究所的研究報告認為,在20世紀上半葉,化石燃料仍將是世界一次能源的主體,但到21世紀下半葉,太陽能,生物質能,風能等新能源將占世界能源的50%左右.(3)煤炭將作為過渡能源而受到重視煤炭將作為過渡能源而受到重視由于石油和天然氣的儲量較少,而煤炭儲量相對較多,因此煤炭將作為一種過渡能源而在21世紀上半葉受到重視.主要發(fā)展的技術是潔凈煤技術,煤液化和汽化技術.(4)新化石能源的開發(fā)將得到強化新化石能源的開發(fā)將得到強化近年來發(fā)現,在海洋300米深處有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的開發(fā)已經受到特別的關注.據估計,世界甲烷水合物的儲量可能超過石油,天然氣和煤炭儲量的總和.因此,甲烷水合物作為儲量巨大的未開發(fā)能源開始受到世界各國的高度重視.(5)核能的利用將進一步得到重視核能的利用將進一步得到重視據國際原子能機構統(tǒng)計,在20世紀末,全世界運行的核電站有436座,總發(fā)電量為3.5億千瓦.這些電站主要分布在美,法,日,英,俄等31個國家,近年來,由于擔心核電站運轉的安全性,核廢料對環(huán)境的影響和核技術擴散對世界安全性的影響,核能的發(fā)展在發(fā)達國家已有下降趨勢,但在亞洲地區(qū)仍有強勁的增加趨勢,我國準備在今后幾年內建造4座核電站.受控核聚變是一直受人們關心的技術,因為在海水中大約有23.4億萬噸氘,如受控核聚變技術在21世紀能得到應用,在21世紀末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視鑒于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起嚴重的環(huán)境污染和氣候異常,人們對新能源的開發(fā)越來越重視.其中水力能,地熱能,海洋能和風能的可利用資源有限,因此,太陽能,生物質能和氫能的利用將倍受關注.二.生物質能的利用1.生物質能的優(yōu)點.(1)生物質來源豐富地球上每年生長的生物質總量約14001800億噸,相當于目前世界總能耗的10倍,我國的生物質能也極為豐富,可作為能源開發(fā)的生物質能總量可達4.5億噸標準煤.加上生物質能可再生.因此,生物質能的高效,規(guī)?；每捎行Ь徑馐澜缒茉垂┬杳?(2)生物質能可多途徑利用(a)直接燃燒.其熱能和蒸汽可發(fā)電,技術成熟,但效率低.(b)生物轉化.包括制沼氣和水解發(fā)酵制取醇類.生物質制甲醇和乙醇技術基本成熟,但生產成本較高.生物質制沼氣技術相當成熟.2002年全國已建1300多萬個沼氣池.(c)光熱轉化.通過氣化,裂解,光催化等技術,獲得氣,液體燃料來發(fā)電.(d)生物柴油.從油料植物提取植物油,經甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃燒效率高等優(yōu)點.(3)生物質能利用的環(huán)境污染少由于生物質利用過程中釋放的CO2是其生長過程通過光合作用從環(huán)境吸收的,所以生物質能的利用過程不排放額外的CO2,而對環(huán)境污染少.生物質能的利用還能降低污染.如可利用生物質熱解汽化技術處理生活垃圾等,可得到以甲烷為主的燃氣,實現垃圾的減量化,無害化,資源化.2.生物質能利用的問題2.生物質能利用的問題生物質能利用的缺點主要是生物質分布廣,大面積收集成本高,經濟的收集半徑在50公里以內,只適合建立小型,分散的生物質能利用系統(tǒng).而小型轉換系統(tǒng)的效率低,不提高生物質能的利用效率就不能獲得好的經濟效益,這是生物質能至今未能實現規(guī)?；瘧玫年P鍵問題之一.因此,如何在小型,分散體系實現能量的高效,清潔及規(guī)?；檬瞧惹行枰鉀Q的問題.三.太陽能的利用1.太陽能的優(yōu)點太陽能的優(yōu)點(1)太陽能來源豐富太陽能來源豐富太陽能來源豐富是眾所周知的,這似乎是一種用之不絕,取之不盡的能源.太陽內部不停地進行熱核反應,釋放出巨大的能量,輻射到地球上的能量只占起輻射總能量的極小部分,約1/22億,但地球每年接收的太陽能至少有6×1017千瓦小時,相當于74萬噸標準煤的能量.其中被植物吸收的僅占0.015%.可見,開發(fā)太陽能利用的潛力很大.(2)太陽能的使用沒有污染問題太陽能的使用沒有污染問題這也是眾所周知的,太陽能的使用基本上沒有污染問題.(3)太陽能可多途徑利用太陽能可多途徑利用(a)太陽能的熱利用.如太陽能熱水器,太陽灶,太陽能蓄熱池發(fā)電等.(b)太陽能發(fā)電.如太陽能電池和光電池.(c)光催化和光電催化制氫.主要用這兩種技術從水或生物質中制得氫氣.2.太陽能利用的概況太陽能利用的概況近年來,太陽能的利用發(fā)展很快,據1997年的數據,全球太陽能發(fā)電量已達800兆瓦.到2000年,日本已有7萬個住宅用上太陽能電池,美國和歐盟計劃在2010年前安裝100萬套太陽能電池.特別是把太陽能電池與屋頂瓦結合成光電發(fā)電系統(tǒng),目前歐洲已有300套,年發(fā)電量為1億千瓦.這種系統(tǒng)不但可供應清潔能源,而且美觀耐用,壽命可達25年.太陽能的熱利用發(fā)展更快.特別在我國,太陽能熱水器的年產值已達60多億元,居世界首位.3.太陽能利用的問題太陽能利用的問題開發(fā)太陽能利用的主要問題是如何提高太陽能的轉換效率,其次是降低成本,這對我國特別重要,目前我國生產太陽能電池的能力已達幾百兆瓦,但由于價格高,基本上都銷往國外.第三,一些技術,如光催化和光電催化制氫技術還沒成熟,沒有達到實用化的階段,應該抓緊這方面的研究和發(fā)展.四.氫能的利用1.氫能的優(yōu)點氫能的優(yōu)點(1)氫是自然界儲量最豐富的元素.(2)氫是除核燃料外發(fā)熱量最大的燃料.(3)氫燃燒生成水,是世界上最清潔的燃料.(4)燃燒性能好,可燃范圍大,燃燒速度快.(5)氫可用多種方法大規(guī)模生產.(6)氫的利用形式多,可通過燃燒發(fā)電,通過燃料電池發(fā)電等.2.對氫能利用的重視2002年加拿大舉辦了以"氫行星"為主題的第14屆世界氫能源大會.2003年在華盛頓召開15個國家和地區(qū)參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.冰島計劃用40年時間將冰島建成"氫社會".布什將投資120億美元來促進氫能源的發(fā)展.過去5年,工業(yè)化國家在氫能開發(fā)領域的投入年均遞增20.5%.氫將取代天然氣,油和煤而成為未來世界的主要能源,進入氫能時代已成為近年來的熱門話題,21世紀將是氫能世紀.布什舉著使用氫燃料的照相機我國對發(fā)展氫能經濟也開始重視,參加了2003年在華盛頓召開的有15國家參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.2004和2005舉辦了兩次關于氫能經濟的中美雙邊會議.今年一月,中國科學院院士局召開了關于"石油替代能源"的研討會,主要討論石油資源可持續(xù)性分析,石油的替代能源,氫能燃料和我國的石油替代能源.并要組織人員進行軟課題研究.3.氫能的問題3.氫能的問題(1)氫的價格氫的制備,儲存和運輸中的價格問題,是影響走進氫能時代的很關鍵的問題.要降低其價格,必須形成氫的制備,儲存和運輸的網絡.(2)廉價清潔的制氫技術問題(2)廉價清潔的制氫技術問題目前制氫效率很低,氫的制取要消耗大量的能量,因此尋求大規(guī)模的廉價清潔的制氫技術是各國科學家共同關心的問題.(a)化石燃料制氫:目前,96%氫從化石燃料制備,技術成熟,但要造成環(huán)境污染.(b)電解水制氫:技術成熟,但耗能多,價格高.一般每生產1立方米的氫氣,需要消耗4.2-6度的電能,其能量轉化率不到32%.(c)生物質制氫:有可再生,產量大,可儲存,碳循環(huán)等優(yōu)點,從中長期看是最有前途的制氫方式.目前生物質制氫效率低.(d)生物制氫:國內外在選育高效產氫菌株工作進展不快,制氫效率低.(e)風能制氫:用風能發(fā)電來電解水產生氫,技術上沒有問題,降低成本和風能發(fā)電量少是主要的問題.(f)太陽能制氫:該法還處在基礎研究階段,離商業(yè)化還有較遠的距離.(3)氫的儲運問題(3)氫的儲運問題氫的儲運技術主要解決儲運的安全性和成本,現在由于儲運技術不過關,因此浪費了許多氫.許多工業(yè)過程,如煉油,煉焦,氯堿,合成氨,合成甲醇及煤氣制造等多有大量的副產品氫氣,只是由于儲運技術的問題而不能被利用.我國每年放空和燒掉的氫氣至少在1010標立方米以上.因此解決氫的儲運問題也是走進氫能時代的一個很關鍵的問題.目前氫的儲運還有很大問題.(a)高壓儲氫:儲氫量少,只有1%左右,還有不安全的問題.(b)液氫儲氫:很不方便,儲氫設備大,蒸發(fā)損失大.(c)吸附儲氫:這是目前的研究熱點,但儲氫容量還較低,一般不超過2%.鎂合金儲氫在3%,但儲放不可逆.熱門一時的納米碳管儲氫也已沒有了希望,最終的儲氫量也只有1%左右.(e)化合物儲氫:放氫不容易.(4)燃料電池還沒有商品化用氫作燃料的燃料電池的出現是促進氫能利用的重要原因.近年來,由于化石燃料資源短缺和環(huán)境污染日趨嚴重,各國對燃料電池的研究十分重視.美國《時代周刊》把燃料電池列為21世紀十大高新科技之首,燃料電池已被認為是21世紀極具應用前景的一種新型能源系統(tǒng).雖然燃料電池有很誘人的優(yōu)點,而且燃料電池的發(fā)展已有100多年的歷史,但至今還沒有一種燃料電池已經真正商品化,因此,燃料電池何時才能商品化是一個與氫能利用密切相關的問題.4.反對氫能的意見4.反對氫能的意見(a)氫以化合物形式存在,制氫要消耗能源.它不是一種能源,而是能源的流通手段.(b)氫的泄漏會改變氣候.氫不可避免泄漏,泄漏量可達15%.泄漏的氫會在大氣形成水霧,它會象二氧化碳一樣,使天氣變暖.(c)現在一般用高壓氫作燃料電池燃料,氫的泄漏會產生很大的不安全性,手機等的火花就會使泄漏的氫發(fā)生爆炸.(d)冰島能做的,其他國家不一定能做,冰島的氫都是電解水制得的,因該國70%的電是由地熱和水電站產生的.(5)氫的清潔生產要用風能和太陽能.據估計,如用風能發(fā)電制氫,當風能發(fā)電量達到美國6%的用電量,風能發(fā)電機要占的面積要有半個加州那么大.(6)布什承諾投資120億美元用于氫能的研究是一個微不足道的投資.美國去年用于核能和礦物質燃料方面的研究經費大于氫燃料的研究經費.美國推行"健康婚姻"的預算就有150億美元.美國用于伊拉克戰(zhàn)爭的經費每月390億美元.(7)氫燃料電池價格昂貴.目前內燃機成本為每千瓦50美元,而氫燃料電池為800美元.估計大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氫站也要花費大量的資金.五.燃料電池加速氫能利用1.燃料電池的優(yōu)點.(1)燃料電池是一種高效清潔的能量轉換系統(tǒng),可降低環(huán)境污染和氣候異常.(2)燃料電池能高效利用生物質轉化產生的氣,液物質和氫作燃料,因此,能促進氫能的利用.(3)燃料電池的發(fā)電效率不受體系規(guī)模限制,小型燃料電池同樣能夠實現高效發(fā)電,適合于生物質分散性的特點.2.燃料電池定義燃料電池是一種不經燃燒直接以電化學反應的方式將燃料的化學能轉變成電能的裝置,只要連續(xù)供應燃料,燃料電池就能連續(xù)發(fā)電.3.原理陽極反應:H2=2H++2e陰極反應:1/2O2+2H++2e=H2O總的反應:H2+1/2O2=H2O4.燃料電池分類堿性燃料電池(AFC)(1)堿性燃料電池(AFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Ag,氧化劑:氧電解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作溫度:60-80oC用途:航天器和潛艇的動力源優(yōu)點:比能量和比功率高缺點:對CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料電池(PAFC)磷酸燃料電池(PAFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:98%磷酸工作溫度:200oC用途:家庭住宅能源和汽車動力源優(yōu)點:穩(wěn)定性好,已有商品生產缺點:用貴金屬作催化劑,價格高.(3)質子交換膜燃料電池(PEMFC)質子交換膜燃料電池(PEMFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:含水的質子交換膜工作溫度:60-80oC用途:汽車和潛艇等的動力源優(yōu)點:比能量和比功率高,壽命長,應用范圍廣缺點:對CO敏感,價格高,800美元/千瓦,而內燃機50美元/千瓦.氫源問題.(4)直接甲醇燃料電池(DMFC)直接甲醇燃料電池(DMFC)陽極:催化劑:Pt合金,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:含硫酸的質子交換膜工作溫度:60-80oC用途:可移動的小型電子儀器設備動力源優(yōu)點:比能量高,體積小問題:Pt對甲醇氧化電催化效率低,易被甲醇氧化中間產物毒化,甲醇會透過質子交換膜.(5)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)陽極:催化劑:Ni,燃料:氫陰極:催化劑:NiO,氧化劑:氧電解液:熔融碳酸鹽(NaCO3-LiCO3)工作溫度:600oC用途:發(fā)電站優(yōu)點:反應溫度高,不需貴金屬催化劑.可用含CO的燃料氣.壽命長.能量轉換率高,可達80%.問題:高溫下,電解液會腐蝕電極材料.壽命2萬小時,商業(yè)上要4萬小時.(6)固體氧化物燃料電池(SOFC)固體氧化物燃料電池(SOFC)陽極:催化劑:NiZrO2,燃料:甲烷,氫陰極:催化劑:NaCrO4等,氧化劑:氧電解液:ZrO2,CeO2等工作溫度:900oC用途:發(fā)電站優(yōu)點:不需貴金屬催化劑.壽命長.可用各種燃料氣.抗中毒能力強.能量轉換率最高,可達80%以上.問題:高溫下,密封困難,放大困難.價格高.5.PEMFC發(fā)展現狀發(fā)展現狀(1)世界各國對世界各國對PEMFC的重視世界各國對的重視近十年來,近十年來,PEMFC技術的研究開發(fā)受到技術的研究開發(fā)受到許多國家的政府和跨國大公司的極大重視,許多國家的政府和跨國大公司的極大重視,已出現許多PEMFC電動車樣車.電動車樣車.已出現許多電動車樣車我國計劃,年奧運會期間,我國計劃,到2008年奧運會期間,將有我年奧運會期間國生產的燃料電池電動車會小批量,國生產的燃料電池電動車會小批量,示范性地行駛在街頭.性地行駛在街頭.年世博會期間,輛燃料電池公交到2010年世博會期間,20輛燃料電池公交年世博會期間輛燃料電池出租車,車,300輛燃料電池出租車,1000輛電動輛燃料電池出租車輛電動汽車以及一批燃料電池場地車和郵政車都將投入運行,屆時,上海將建成5座加氫將投入運行,屆時,上海將建成座加氫站來滿足這些車輛對氫燃料的需求對氫燃料的需求.站來滿足這些車輛對氫燃料的需求.(2)PEMFC商業(yè)化的問題商業(yè)化的問題(a)價格問題價格問題美國能源部認為,汽車用PEMFC的最終的價格達到$50-100/kW時,才能有競爭能力,因為現在內燃機的價格為$50/kW左右,而現在PEMFC的價格在$800/kW左右.在現在技術的基礎上,即使PEMFC的產量為每年50萬臺,其價格也要在$300/kW.PEMFC價格高的主要是由于高的電池殼體的加工費和離子交換膜膜價格高而引起的.另外運行成