燃料电池有什么优势？它的未来前景如何？

来源：宝鄂实业 2019-05-27 22:07 点击量：次

燃料电池是一种不经过燃烧过程的高效电化学能转换装臵。利用水的电解的逆反应，将氢气(等燃料)和氧化剂中的化学能连续不断地转化为电能。燃料电池的工作原理:H2到达气体扩散层后，在催化剂作用下氧化成H+和e-，H+通过电解质膜与在阴极的O2反应生成水，在阳极产生的e-则通过外电路从阳极流向阴极，从而形成电流。在燃料电池的反应中，氢气作为燃料被消耗，而电能的产生取代了热能的释放。

效率高，更环保，燃料电池发电优势明显。对比传统石化燃料的发电方式，燃料电池主要具有八点优势:

1)发电效率高。不受卡诺循环限制，理论发电效率能达到85%-90%，目前燃料电池的能量转化效率能达到40-60%，若实现热电连供则能实现80%以上。

2)环境污染小。若以天然气做燃料，CO2排放比热机减少40%;避免高温燃烧过程几乎不会排放NOx和SOx。

3)比能量高。液氢燃料电池比能量是镍镉电池的800倍，目前燃料电池实际比能量只有理论值的1/10，但是仍高于一般电池。

4)噪音低。燃料电池结构简单，运动部件少，即使在11MW级别燃料电池发电厂附近，所测得噪音也低于55dB。

5)燃料范围广。只要含有氢原子的物质都可以作为燃料，例如:天然气、石油、酒精、甲醇等。

6)可靠性高。当负载变动时，燃料电池响应快，无论出于过载或低载运行，都能较好承受且保证效率。

燃料电池的缺点主要在成本较高，对燃料的要求较高。燃料电池的价格是其他发电机组(内燃机、燃气轮机)的2~10倍，燃料氢气等的制备也相对较为复杂。

1.2.燃料电池分类:质子交换膜燃料电池最适合用于汽车

燃料电池通常按电解质种类分类，质子交换膜燃料电池前景广阔，最适用于汽车等移动交通工具。主要有以下六种:

碱性燃料电池(AFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池

(DMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SPFC)六种，主要特点如表1所示。