燃料电池的种类分析及发展应用

燃料电池的类型目前，有5种已知的燃料电池类型。其名称与采用的相应的电解质有关。

(1)、碱性燃料电池(AFC)采用氢氧化钾溶液作为电解液。这种电解液效率很高(可达60一90%)，但对影响纯度的杂质，如二氧化碳很敏感。因而运行中需采用纯态氢气和氧气。这一点限制了将其应用于宇宙飞行及国际工程等领域。

燃料电池

(2)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)采用极薄的塑料薄膜作为其电解质。这种电解质具有高功率一重量比和低工作温度。是适用于固定和移动装置的理想材料。

(3)、磷酸燃料电池(PAFC)采用200℃高温下的磷酸作为其电解质。很适合用于分散式的热电联产系统。

(4)、熔融碳酸燃料电池(MCFC)的工作温度可达650℃。这种电池的效率很高，但材料需求的要求也高。

(5)、固体氧燃料电池(SOFC)采用的是固态电解质(钻石氧化物)，性能很好。他们需要采用相应的材料和过程处理技术，因为电池的工作温度约为1000℃。

目前，一些研究机构正在进行燃料电池的开发与研究。但是，在国际公认的是，在过去的十年中，PEMFC技术已发展到实用阶段。然而，其工业化过程尚未成熟。而且还需做进一步努力以降低这种技术的成本。

燃料电池的未来

燃料电池可在一秒钟之内迅速提供满负荷动力，并可承受短时过负荷(几秒钟)。其特性很适合作为备用电源或安全保证电源。为实现这些动态特性，在供电侧必须有独立的氢气来源。除了将PEMFC用于空间飞行，移动式和固定式设备外，开发小型化的PEMFC系统的工作也正在开展，作为便携式电源系统用于笔记本电脑和摄象机等装置。

许多美国厂家都有采用PEMFC(<10kW)的国内示范项目。更广泛的应用只有当电池组成本大大下降之后才有可能。因为在这一应用中，PEM技术直接与常规的锅炉在产生热量方面进行竞争。在不同领域进行的大量研究对PEMFC的发展很有利，而且对其具有正面的、长期的影响，并可进一步加快PEMFC投入商业应用的进程。

开发可用于车辆的移动式PEMFC是发展这项技术的主要驱动力。通过在汽车工业大量使用PEMFC而带来预期的成本下降，将使固定式发电受益非浅，反之亦然。这些专门的应用领域意味着PEMFC技术是今后几年中可获得突破的几项未来技术中的一项，而且不需要耗费大量的政府投资。