隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如燃料電池。

燃料電池利用電池的負(fù)極側(cè)的氫電極(燃料極)來(lái)輸入氫，正極側(cè)的氧化電極(空氣或氧氣)來(lái)輸入空氣或氧氣。在正極和負(fù)極之間沒(méi)有電解質(zhì)，并且電解質(zhì)將兩個(gè)電極分開(kāi)。根據(jù)燃料電池的不同類(lèi)型，使用了不同的電解質(zhì)，包括酸性，堿性，熔融鹽或固體電解質(zhì)。在燃料電池中，燃料和氧化劑用作催化劑。在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)生成電和水(H2O)。因此，不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物(NOX)和碳?xì)浠衔?HC)。大氣環(huán)境導(dǎo)致污染性氣體排放。

燃料電池的發(fā)電不受卡諾循環(huán)的限制。從理論上講，其發(fā)電效率可以達(dá)到85%至90%，但是由于運(yùn)行過(guò)程中各種極化的限制，燃料電池的當(dāng)前能量轉(zhuǎn)換效率約為40%至60%。如果實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，燃料的總利用率可高達(dá)80%?？焖俚呢?fù)載響應(yīng)和高運(yùn)行質(zhì)量?？梢栽趲酌腌妰?nèi)將燃料電池從最低功率轉(zhuǎn)換為額定功率，并且發(fā)電廠可以非常靠近負(fù)載，從而改善了區(qū)域頻率燃料電池的主頻率偏差和電壓波動(dòng)，減少了現(xiàn)有的容量變電站設(shè)備和電流載波的數(shù)量減少了輸變電線路的投資和線路損耗。

內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中的有害氣體和對(duì)環(huán)境的污染是內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛的致命缺點(diǎn)。盡管采取了各種內(nèi)部和外部技術(shù)措施，但只能達(dá)到“低污染”的水平。汽車(chē)的數(shù)量巨大，甚至“低污染”也對(duì)全球環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。使用氫作為燃料的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)主要產(chǎn)生水，這是“零污染”。使用碳?xì)浠衔镒鳛槿剂系娜剂想姵匕l(fā)動(dòng)機(jī)主要產(chǎn)生水，二氧化碳和一氧化碳，這是“超低污染”。在對(duì)地球環(huán)境保護(hù)和尋找新能源的要求之外，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是理想的動(dòng)力裝置，并且可能逐漸取代石油成為車(chē)輛的主要能源。

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，在工作時(shí)必須有能量(燃料)輸入，才能產(chǎn)出電能。普通蓄電池是一種能量?jī)?chǔ)存裝置，必須先將電能儲(chǔ)存到電池中，在工作時(shí)只能輸出電能，在工作時(shí)不需要輸入能量，也不產(chǎn)生電能，這是燃料電池與普通電池本質(zhì)的區(qū)別。

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(能量密度最高的充電電池)高10倍以上。目前，燃料電池的實(shí)際比能量盡管只有理論值的10%，但仍比一般電池的實(shí)際比能量高很多。

目前，不論是液態(tài)氫、氣態(tài)氫、儲(chǔ)氫金屬儲(chǔ)存的氫，還有碳水化合物經(jīng)過(guò)重整后轉(zhuǎn)換的氫是燃料電池的唯一燃料。氫氣的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸和灌裝或重整，都比較復(fù)雜，對(duì)安全性要求很高。但燃料種類(lèi)的單一性，可以建立標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一的供給系統(tǒng)。

一旦燃料電池的技術(shù)性能確定后，其所能夠產(chǎn)生的電能只和燃料的供應(yīng)有關(guān)，只要供給燃料就可以產(chǎn)生電能，其放電特性是連續(xù)進(jìn)行的。普通蓄電池的技術(shù)性能確定后，只能在其額定范圍內(nèi)輸出電能，而且必須是重復(fù)充電后才可能重復(fù)使用，其放電特性是間斷進(jìn)行的。

燃料電池的單電池可產(chǎn)生的電壓約為1V，不同類(lèi)型的燃料電池的單電池可產(chǎn)生的電壓略有不同。 通常，根據(jù)電壓和電流的要求，將多個(gè)單電池組合成燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)組。 在組合過(guò)程中，必須嚴(yán)格密封單電池之間的電極連接，因?yàn)槊芊獠涣嫉娜剂想姵貢?huì)產(chǎn)生氫氣。 泄漏到燃料電池的外部會(huì)降低氫氣的利用率，并嚴(yán)重影響燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。 它還可能導(dǎo)致氫氣燃燒事故。 由于嚴(yán)格的密封要求，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程非常復(fù)雜，并且給使用和維護(hù)帶來(lái)許多困難。

在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問(wèn)題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。