刘 向，张 伟，孙 毅，张新荣，王 涛

(上海空间电源研究所，上海 200245)

0 引言

目前，美国航天局(NASA)、欧空局、日本等都制定了针对未来空间探测任务的空间燃料电池开发计划。我国未来载人航天及空间探测计划也在有序开展，未来还将涵盖登月、探火等空间任务，因此对新型空间电能源技术提出了更高的迫切需求。

燃料电池的核心概念是一种“电化学池”，可直接将燃料和氧化剂中所蕴含的化学能以电化学方式转化为电能的能量转化器件，如果使用纯氢、纯氧为反应物，反应产物只有水及热能[1]。因此，氢-氧燃料电池在空间工程中具有很好的应用前景，可以与航天器、登陆器、巡视器及舱外活动装备中的电力系统、生命保障系统、推进剂系统，以及原位资源利用系统等有效兼容，对于降低发射、飞行和探测成本具有重要意义。

燃料电池技术在载人航天历史上是一项非常重要的空间电能源技术，空间燃料电池从用途上可分为一次氢氧燃料电池技术和再生氢氧燃料电池技术两大类，从电池体系上可分为碱性燃料电池(AFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)[2]。下面主要介绍空间用的燃料电池技术发展现状和趋势，以及面向空间应用的主要问题及其解决途径。

1 空间燃料电池技术的发展

20世纪60年代，在载人航天技术带动下燃料电池技术得以蓬勃发展和应用。氢氧碱性燃料电池作为主电源成功应用于阿波罗(Apollo)登月飞船上，为人类首次登月做出了贡献。随后，碱性石棉膜燃料电池作为主电源还在美国太空实验室(Skylab)、Apollo-CSM、航天飞机(Shuttle)及俄罗斯的月球轨道器等其他空间飞行器上得以成功应用。……