燃料电池的工作原理是什么 燃料电池种类及应用领域

燃料电池是一种电化学发电装置，即通过燃料与氧化剂的化学反应之后，把化学能直接转换成电能。因为燃料电池不必经过热机过程，所以燃料电池发电不受卡诺循环限制，能量转换效率较高。

燃料电池其实是一种能量转换装置，它是按照电化学原理，把贮存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的方式。燃料电池实际上发生的是氧化还原反应，燃料气和氧化气分别通过燃料电池的正负极进入，在燃料电池电堆的作用下构成回路，产生电流。

1、发电效率高

燃料电池是把燃料的化学能直接转化为电能的一种发电装置，所以它不受卡诺循环限制，从理论上来说，燃料电池的发电效率能够达到85%-90%，在实现热电联供的前提下，燃料的总利用率能够达到80%以上。

2、环境污染小

燃料电池的排出物是水，对环境的污染比较小。而且，由于燃料电池是化学能反应，所以二氧化碳的排放量要比热机过程减少40%以上，对大气的污染也比较小。最重要的是，燃料电池的结构很简单，所以运动部件少，在工作时产生的噪声很低，对人类生活影响也很小。

3、比能量高

燃料电池的比能量很高，液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍，直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池高10倍以上，能量转换比大。

4、燃料范围广

燃料电池可使用的燃料范围很广，只要是含有氢原子的物质从理论上来说都是可以作为燃料使用的，像天然气、沼气、酒精等都能作为燃料电池的燃料来使用，符合能源多样化的需求。详细>>

1、价格贵

燃料电池的初期建设成本是很高的，像要推广燃料电池汽车的话，就需要对天然气或石油气进行改质，此外还有一些基础设施的建设，都需要很多的资金，而且生产出来的燃料电池使用成本也会比较高。

2、技术难

燃料电池目前仍处于研发初阶段，相关技术尚不够成熟，对制造者的理论、生产技术要求高，仍有较多技术瓶颈亟待突破。

氢燃料电池是利用氢气和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置，氢燃料电池原理是电解水的逆反应。氢燃料电池汽车的优点是无污染、无噪声和高效率，被广泛应用于汽车能源、航天能源等领域。详细>>

甲醇燃料电池是用甲醇做燃料，把化学能直接转化为电能的发电装置。甲醇燃料电池汽车具有低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等优点，而且发电效率较高，非常适合便携式电子产品应用。详细>>

甲烷燃料电池是一种氧化还原电池，与传统氢燃料电池不同，甲烷燃料电池使用沼气作为燃料来将化学能转化为电能，生产成本比氢燃料电池要低很多。甲烷燃料电池对环境的损害很小，因为甲烷燃烧后只生成水和二氧化碳，所以甲烷燃料电池是一种不错的能源利用方式。 详细>>

质子交换膜燃料电池的电解质是一种固体有机膜，在增湿情况下，这种固体有机膜可传导质子。它既作为电解质提供氢离子的通道，又作为隔膜隔离两极反应气体。 详细>>

微生物燃料电池是利用微生物把有机物中的化学能直接转化为电能的发电装置。根据电子传递方式进行分类，微生物燃料电池可分为直接微生物燃料电池和间接微生物燃料电池。根据电池中是否需要添加电子传递介体分类，微生物燃料电池可分为有介体微生物燃料电池和无介体微生物燃料电池。详细>>

固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化物燃料电池的电解质为固态、无空隙的金属氧化物。 详细>>

燃料电池是一种高效环保的发电技术，应用领域十分广泛。燃料电池发动机可用于燃料电池车，而除了汽车领域之外，燃料电池还可以应用于便携式设备、固定式电源、航天航空机器设备的动力供应。从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术之一。

燃料电池作为一种高效节能的发电技术，得到了不少国家政策支持。早在2015年国家就已经制定了对燃料电池车的发展规划，而截止到2019年年底，燃料电池行业不断有财税减免优惠政策推出。此外，虽然燃料电池是一种新兴技术，但是我国一直在制定相关行业标准调理，使行业的发展能得到合理、有序的保障，燃料电池发展前景一片向好。

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