燃料電池的新進展

早在1839年，英國人W.Grove就提出了氫和氧反應可以發電的原理，這就是最早的氫-氧燃料電池(FC)。但直到20世紀60年代初，由于航天和特種的需要，才開發了液氫和液氧的小型燃料電池，應用于空間飛行和潛水艇。近二三十年來，由于一次能源的匱乏和環境保護的突出，要求開發利用新的清潔再生能源。燃料電池由于具有能量轉換效率高、對環境污染小等優點而受到世界各國的普遍重視。美國礦物能源部長助理克.西格爾說：“燃料電池技術在21世紀上半葉在技術上的沖擊影響，會類似于20世紀上半葉內燃機所起的作用。”福特汽車公司主管pNGV經理鮑伯.默爾稱，燃料電池必會給汽車動力帶來一場革命，燃料電池是唯一同時兼備無污染、高效率、適用廣、無噪聲和具有連續工作和積木化的動力裝置。預期燃料電池會在特種和民用的電力、汽車、通信等多領域發揮重要作用。美國ArthurD.Little公司最新估計，2000年燃料電池在能源系統市場將提供1500～2000MW動力，價值超過30億美元，車輛市場將超過20億美元；2007年燃料電池在運輸方面的商業價值將達到90億美元。

燃料電池的工作原理和分類、特點和優勢

燃料電池發生電化學反應的實質是氫氣的燃燒反應。它與一般電不同之處在于燃料電池的正、負極本身不包含活性物質，只是起催化轉換作用。所需燃料(氫或通過甲烷、天然氣、煤氣、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取)和氧(或空氣)不斷由外界輸入，因此燃料電池是名符其實的把化學能轉化為電能的裝置。以熔融碳酸鹽型燃料電池為例，圖1為燃料電池的結構示意圖。