燃料电池及氢燃料电池
燃料电池(Fuel Cell,FC)是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效地转化为电能的发电装置,被认为是21世纪全新的高效率、节能、环保的发电方式之一。
燃料电池与常规电池不同,它的燃料和氧化剂不是贮存在电池内,而是贮存在电池外部的贮罐中。当它工作时,需要不间断地向电池内输入燃料和氧化剂,并同时排出反应产物。因此,从工作方式上看,它类似于常规的汽油或柴油发电机。
由于燃料电池工作时要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂,所以燃料电池使用的燃料和氧化剂均为流体(即气体和液体)。当前,氢是燃料电池工作的最理想的燃料。早在20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域,往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。
氢燃料电池的优势
1.环境友好
当燃料电池以纯氢为燃料时,它的化学反应产物仅为水,从根本上消除了氮氧化物、硫氧化物及二氧化碳等的排放。与传统汽车相比既减少了机油泄漏带来的污染,又降低了温室气体的排放,对环境的污染很小。
2.能量转换率高
由于燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节,反应过程不涉及到燃烧,因此其能量转换效率高达60~80%。实际使用效率是普通内燃机的2~3倍。能量转换率高,就可以节省许多的能源。
3.安静
氢燃料电池的结构非常简单,可以省去传动部件,因此在运行的时候噪音非常低。
4.可靠性高
由于内部没有机械传动部件,氢燃料电池的使用可靠性也得到提高,可作为各种应急电源和不间断电源使用。
5.容量可调,使用方便。
与电池不同,燃料电池的功率和电容量均可方便调节。相比电池,可提供更高的能量密度,补充燃料即可重新发电,而不需要一般电池的长时间的充电过程。
作为节能环保高效的新能源,氢燃料电池受到全球各国的高度重视,市场广阔,前景光明。同时也要注意到,由于氢燃料需要足够的制氢技术支持,且氢的体积密度较低,不易储存,为氢燃料电池商业化带来了挑战。


