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电源技术论文
燃料电池距我们有多远？
摘要：目前，燃料电池是全球能源领域的开发热点。介绍了燃料电池的原理、分类、特
点及研发和应用现状，燃料电池作为新的清洁能源应用前景广阔，但目前仍处于研发和
示范阶段，距广泛商业化阶段还有相当的距离。
关键词：燃料电池；分类；研究；应用现状
引言
国际能源界预测，本世纪氢能将得到广泛的应用，而燃料电池将成为利用氢能的重要
途径。燃料电池是继水力、火力、核能之后的第四代发电装置，它是可以替代内燃机的
动力装置。燃料电池具有安全、高效、无污染、适用广、无噪声等特点，已成为当今世
界能源领域的开发热点。
1 基本原理
普通电池是将电池内部的化学能转变成电能，而燃料电池是将电池外部的燃料（氢和
氧）通过化学反应，将其释放的能量转变成电能输出。燃料电池外部的燃料存储系统是
一个活动装置，可以方便地更换和补充燃料。
燃料电池的基本原理是水的电解的逆反应。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解
质组成。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气），在电极上常使用
催化剂（例如白金）来加速电化学反应。氢在负极分解成正离子H＋和电子e。氢离子进
入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上
，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。
2 燃料电池的种类及其特点
2.1 质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells—PEMFC)
该电池的电解质为离子交换膜，薄膜的表面涂有可以加速反应的催化剂（如白金），
其两侧分别供应氢气及氧气。由于PEM燃料电池的唯一液体是水，因此腐蚀问题很小，且
操作温度介于80℃～100℃之间，安全上的顾虑较低；其缺点是，作为催化剂的白金价格昂
贵。PEMFC是轻型汽车和家庭应用的理想电力能源，它可
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