燃料電池的工作原理是什么 燃料電池種類及應用領域

燃料電池是一種電化學發電裝置，即通過燃料與氧化劑的化學反應之后，把化學能直接轉換成電能。因為燃料電池不必經過熱機過程，所以燃料電池發電不受卡諾循環限制，能量轉換效率較高。

燃料電池其實是一種能量轉換裝置，它是按照電化學原理，把貯存在燃料和氧化劑中的化學能轉化為電能的方式。燃料電池實際上發生的是氧化還原反應，燃料氣和氧化氣分別通過燃料電池的正負極進入，在燃料電池電堆的作用下構成回路，產生電流。

1、發電效率高

燃料電池是把燃料的化學能直接轉化為電能的一種發電裝置，所以它不受卡諾循環限制，從理論上來說，燃料電池的發電效率能夠達到85%-90%，在實現熱電聯供的前提下，燃料的總利用率能夠達到80%以上。

2、環境污染小

燃料電池的排出物是水，對環境的污染比較小。而且，由于燃料電池是化學能反應，所以二氧化碳的排放量要比熱機過程減少40%以上，對大氣的污染也比較小。最重要的是，燃料電池的結構很簡單，所以運動部件少，在工作時產生的噪聲很低，對人類生活影響也很小。

3、比能量高

燃料電池的比能量很高，液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍，直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池高10倍以上，能量轉換比大。

4、燃料范圍廣

燃料電池可使用的燃料范圍很廣，只要是含有氫原子的物質從理論上來說都是可以作為燃料使用的，像天然氣、沼氣、酒精等都能作為燃料電池的燃料來使用，符合能源多樣化的需求。詳細>>

1、價格貴

燃料電池的初期建設成本是很高的，像要推廣燃料電池汽車的話，就需要對天然氣或石油氣進行改質，此外還有一些基礎設施的建設，都需要很多的資金，而且生產出來的燃料電池使用成本也會比較高。

2、技術難

燃料電池目前仍處于研發初階段，相關技術尚不夠成熟，對制造者的理論、生產技術要求高，仍有較多技術瓶頸亟待突破。

氫燃料電池是利用氫氣和氧氣的化學能直接轉化為電能的發電裝置，氫燃料電池原理是電解水的逆反應。氫燃料電池汽車的優點是無污染、無噪聲和高效率，被廣泛應用于汽車能源、航天能源等領域。詳細>>

甲醇燃料電池是用甲醇做燃料，把化學能直接轉化為電能的發電裝置。甲醇燃料電池汽車具有低溫快速啟動、燃料潔凈環保以及電池結構簡單等優點，而且發電效率較高，非常適合便攜式電子產品應用。詳細>>

甲烷燃料電池是一種氧化還原電池，與傳統氫燃料電池不同，甲烷燃料電池使用沼氣作為燃料來將化學能轉化為電能，生產成本比氫燃料電池要低很多。甲烷燃料電池對環境的損害很小，因為甲烷燃燒后只生成水和二氧化碳，所以甲烷燃料電池是一種不錯的能源利用方式。 詳細>>

質子交換膜燃料電池的電解質是一種固體有機膜，在增濕情況下，這種固體有機膜可傳導質子。它既作為電解質提供氫離子的通道，又作為隔膜隔離兩極反應氣體。 詳細>>

微生物燃料電池是利用微生物把有機物中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。根據電子傳遞方式進行分類，微生物燃料電池可分為直接微生物燃料電池和間接微生物燃料電池。根據電池中是否需要添加電子傳遞介體分類，微生物燃料電池可分為有介體微生物燃料電池和無介體微生物燃料電池。詳細>>

固體氧化物燃料電池屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環境友好地轉化成電能的全固態化學發電裝置。固體氧化物燃料電池的電解質為固態、無空隙的金屬氧化物。 詳細>>

燃料電池是一種高效環保的發電技術，應用領域十分廣泛。燃料電池發動機可用于燃料電池車，而除了汽車領域之外，燃料電池還可以應用于便攜式設備、固定式電源、航天航空機器設備的動力供應。從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術之一。

燃料電池作為一種高效節能的發電技術，得到了不少國家政策支持。早在2015年國家就已經制定了對燃料電池車的發展規劃，而截止到2019年年底，燃料電池行業不斷有財稅減免優惠政策推出。此外，雖然燃料電池是一種新興技術，但是我國一直在制定相關行業標準調理，使行業的發展能得到合理、有序的保障，燃料電池發展前景一片向好。

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