曾勋

摘 要 自从第二次科技革命以来，已经有一百多年的历史了。传统的火力发电是将燃料中的化学能先转化为热能，利用热蒸汽产生的机械能来对外做功发电。而燃料电池则是致力于直接将储存的燃料与氧化剂之间的化学能转化为电能。作为一种特殊的能量转化方式，它具有效率高、清洁、用途广泛等诸多优点。燃料电池不仅在航天飞船、潜艇、发电站等方面得到重用，而且可以作为手机、电脑等各种各样的用电设备的储备电源。尽管燃料电池有着无可比拟的优势和极其广泛的应用前景，然而高成本、寿命短、不稳定等诸多技术瓶颈使得它的商业化面临重大挑战。本文主要从燃料电池的发展背景、工作原理、发展现状来对燃料电池技术进行讲解，并对未来前景做出分析，从而推动其商业化。

关键词 燃料电池 新能源 燃料电池汽车 质子交换膜燃料电池

1燃料电池的研究背景及工作原理

1.1燃料电池的研究背景

能源问题是当今社会发展三大难题之一，而今已经越发严重。传统的能源利用方式，受到热机效率卡罗循环的限制，能源利用率不会超过40%，而燃料电池发电理论能量利用率可高达90%。其实，作为一种使用燃料进行化学反应转化电能的装置，早在1839年英国人Grove就已经发明了。如今，其优势更加显著，燃料电池由此成为21世纪的研究热点，也是各国政府重点支持的工程项目，可以说燃料电池的研发在21世纪迎来前所未有的发展机遇。……