方兴未艾的燃料电池

方兴未艾的燃料电池能源是经济发展的基础，没有能源工业的发展就没有现代文明。人类为了更有效地利用能源一直在进行着不懈的努力。历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革，从原始的蒸汽机到汽轮机、高压汽轮机、

方兴未艾的燃料电池 ，。 能源是经济发展的基础没有能源工业的发展就没有现代文明人类为了更有效 。， 地利用能源一直在进行着不懈的努力历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革 、、、， 从原始的蒸汽机到汽轮机高压汽轮机内燃机燃气轮机每一次能源利用方式的 。 变革都极大地推进了现代文明的发展 随着社会的发展，能源供需之间的矛盾越来越尖锐，人们越来越关注能源问题，节约能 源、研究和开发新能源成为了摆在全世界面前的的课题。 ： 但传统的能源利用方式有两大弊病一是储存于燃料中的化学能必需首先转变成 ，， 热能后才能被转变成机械能或电能受卡诺循环及现代材料的限制在机端所获得的 33~35%，； 效率只有一半以上的能量白白地损失掉了二是传统的能源利用方式给今 、、、。 天人类的生活环境造成了巨量的废水废气废渣废热和噪声的污染对于发电行 ，，、、， 业来说虽然采用的技术在不断地升级如开发出了超高压超临界超超临界机组 ，： 开发出了流化床燃烧和整体气化联合循环发电技术但这种努力的结果是机组规模 、、，35%， 巨大超高压远距离输电投资上升到用户的综合能源效率仍然只有左右大 。 规模的污染仍然没有得到根本解决多年来人们一直在努力寻找既有较高的能源利用 。。 效率又不污染环境的能源利用方式这就是燃料电池发电技术 ：、、。 按照化学电池的使用性质可分为三类干电池蓄电池燃料电池 燃料电池是一类连续地将燃料氧化过程的化学能直接转换为电能的电化学电池。燃料即 化石燃料以及由此得到的衍生物，如氢、肼、烃、煤气等液体和气体燃料；氧化剂仅限于氧 和空气。其基本结构与一般化学电源相同，由正极（氧化剂电极）、负极（燃料电极）和电 解质构成，但其电极本身仅起催化和集流作用。燃料电池工作时，活性物质由外部供给，因 此，原则上说，只要燃料和氧化剂不断地输入，反应产物不断地排出，燃料电池就可以连续 放电，供应电能。 ：、 燃料电池与前两类电池的主要差别在于它不是把还原剂氧化剂物质全部贮藏 ，， 在电池内而是在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂同时将电极反应产物不断 。，， 排出电池燃料电池是直接将燃烧反应的化学能转化为电能的装置能量转化率高 80%3040 ，％～％。 可达以上而一般火电站热机效率仅在之间燃料电池具有节约燃 、。 料污染小的特点 (AFC)(PAFC) 根据电解质的种类可分为：碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃 (MCFC)(SOFC)(PCMFC) 燃料电池 料电池、固体氧化物燃料电池和聚合物离子膜燃料电池。 ，，、、，、、 不受卡诺循环限制能量转换效率高洁净无污染噪声低模块结构积木性强 ，，。 比功率高既可以集中供电也适合分散供电 ， 因此燃料电池有着良好的应用前景它可应用于 大型电站发电、便携移动电源、应 急电源、家庭电源、汽车、军舰、航空。 燃料电池在经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，燃料 AFCPEMFC 电池的研究和应用正以极快的速度在发展。已在宇航领域广泛应用，已广泛作 PAFCMCFC 为交通动力和小型电源装置来应用，作为中型电源应用进入了商业化阶段，也 SOFC 已完成工业试验阶段，起步较晚的作为发电最有应用前景的已有几十千瓦的装置完成 了数千小时的工作考核，相信随着研究的深入还会有新的燃料电池出现。 ， 燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命也像电 ， 脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命又如网络通讯的发展改变 。、、、 了人们生活习惯的信息革命燃料电池的高效率无污染建设周期短易维护以及 21 。 低成本的潜能将引爆世纪新能源与环保的绿色革命 如今，美日等国已相继建立了一些磷酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂、质子