燃料电池原理及应用
燃料电池的基本工作原理及主要用途
简述燃料电池的基本工作原理及主要用途1.燃料电池的工作原理燃料电池是一种按电化学原理，即原电池的工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的能量转换装置。
其单体电池是由电池的正极(即氧化剂发生还原反应的阴极)、负极(即还原剂或燃料发生氧化反应的阳极)和电解质构成，燃料电池与常规电池的不同之处在于，它的燃料和氧化剂不是贮存在电池内，而是贮存在电池外部的贮罐内，不受电池容量的限制，工作时燃料和氧化剂连续不断地输入电池内部，并同时排放出反应产物。
以磷酸型燃料电池为例，其反应式为：燃料极(阳极) H2→2H++2e-空气极(阴极) 1／2O2+2H++2e-→H2O综合反应式H2+1／2O2→H2O以上反应式表示：燃料电池工作时向负极供给燃料(氢)，向正极供给氧化剂(空气)，燃料(氢)在阳极被分解成带正电的氢离子(H+)和带负电的电子(e-)，氢离子(H+)在电解质中移动与空气极侧提供的O2发生反应，而电子(e-)通过外部的负荷电路返回到空气极侧参与反应，连续的反应促成了电子(e-)连续地流动，形成直流电，这就是燃料电池的发电过程，也是电解反应的逆过程。
2. 燃料电池的应用2.1能源发电燃料电池电站的每一套设备都包括了一整套采用天然气发电的电力系统。
分为以下几个分单元：①燃料电池组②燃气制备③空气压缩机④水再生利用⑤逆变器⑥测量与控制系统。
燃料电池组产生的直流电通过逆变器转换成电力系统所需的交流电。
各国工业界人士普遍对于燃料电池在发电站的应用前景看好。
2.2汽车动力目前，各国的汽车时用量均在不断增加，其排放的尾气已成为城市环境的主要污染源之一，特别是发展中国家，由于环境治理的力度不够，这一问题更加突出。
于是人们要求开发新型的清洁、高效的能源来解决这一问题。
质子交换膜燃料电池的出现，解决了燃料电池在汽车动力成本和技术方面存在的若干问题，使燃料电池电动车的开发和使用成为可能。
这种电池具有室温快速启动、无电解液流失、水易排出、寿命长、比功率与比能量高等特点，适合做汽车动力，是目前世界各国积极开发的运输用燃料电池。
燃料电池的基本原理和应用
燃料电池的基本原理和应用燃料电池是一种通过化学反应产生电能的设备，它是一种环保、高效、安全的新型能源装置。
与传统车辆的燃油发动机相比，燃料电池的排放几乎为零，可以有效地减少CArbon dioxide、NOx和其他有害物质的排放。
1. 燃料电池的基本原理燃料电池的基本原理是将氢气（或其它可燃气体）和氧气通过催化剂催化氧化反应，反应产生氧化电位差，使电子从负电极开始沿着电路流向正电极，产生电流，这就是所谓的燃料电池原理。
在燃料电池中，氢气可以通过制氢装置得到。
制氢装置利用天然气、煤、水等作为原料生产氢气。
随着技术的发展，制氢成本正在逐步降低，这将对燃料电池技术的应用产生积极的影响。
2. 燃料电池的应用燃料电池在交通领域和家用电器领域有广泛的应用前景。
在交通方面，燃料电池作为一种环保的动力设备，已经在国内外市场上掀起了一股革命，特别是在公交领域。
目前，世界上很多地方已经采用了燃料电池汽车、燃料电池公交车、燃料电池摩托车等，将燃料电池技术与交通运输系统有效地结合起来。
燃料电池汽车作为新能源汽车的代表，具有零排放、高效能、低能耗、长续航等特点，因此备受关注。
目前，很多国家都在加大燃料电池汽车的研发和应用力度，中国也在加快燃料电池汽车的产业化进程，逐步建立完善的供应链体系和发展国际竞争力。
在家用电器方面，燃料电池作为便携式的电源设备，越来越受到人们的关注。
燃料电池可以应用在笔记本电脑、手机、数码相机、手表和电视等电子设备上，为它们提供可靠的、长时间连续的电源。
对于停电或急救场所等特殊情况，燃料电池还可以发挥出很好的应用效果。
在停电时，燃料电池可以为人们提供照明、加热和通讯等服务，大大提高了生活质量。
在急救场所，燃料电池可以用于电子设备和呼吸器等医疗设备的供电，为医护人员提供便捷的工作条件。
3. 燃料电池的市场前景随着社会的进步，人们对环保、高效、安全的新能源需求越来越大。
燃料电池技术正是满足这一需求的理想方案，它是未来的主流能源技术之一。
燃料电池技术
燃料电池技术燃料电池技术是一种利用化学反应转化燃料能为电能的先进能源技术。
它以可再生能源和常规能源为燃料，通过在氧气电极和氢电极上的电化学反应来产生电能和热能。
燃料电池技术具有高效节能、无污染、资源可持续利用等特点，被广泛应用于交通运输、家庭能源和工业领域。
一、燃料电池的原理燃料电池是利用氧化还原反应来实现能量转换的设备。
它由阳极、阴极、电解质和电极反应催化剂等组成。
在燃料电池工作过程中，燃料（常见的有氢气和甲醇）在阳极侧被氧化成为电子和离子，电子经过外部电路传递形成电流，离子穿过电解质传递到阴极侧，与氧气发生还原反应生成水和热能。
整个过程中产生的电能可被外部电路利用。
二、燃料电池的分类根据不同的电解质种类和工作温度，燃料电池可以分为若干种类。
常见的几种燃料电池包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等。
它们在不同应用场景下有各自的特点和优势，适用于不同的需求。
三、燃料电池技术的应用1. 交通运输领域：燃料电池被广泛用于汽车和公共交通工具的动力系统。
与传统的内燃机相比，燃料电池具有零排放、高效能等优势，能够有效减少空气污染和温室气体排放，并提升车辆的能效和驾驶体验。
2. 家庭能源：燃料电池可用于家庭能源系统，如供暖和电力供应。
通过利用天然气等燃料产生电能和热能，可以满足家庭的供暖需求，并为家庭提供稳定的电力供应，减少对传统能源的依赖。
3. 工业领域：燃料电池可用于工业过程中的电力供应和废气处理等方面。
利用废气中的氢气等燃料产生电能，不仅能满足工业生产的能源需求，还能有效减少废气的排放和处理成本。
四、燃料电池技术的挑战与展望虽然燃料电池技术在环保和节能方面具有巨大潜力，但也面临着一些挑战。
首先，燃料电池的成本较高，需要进一步降低生产成本才能推广应用。
其次，燃料电池的稳定性和寿命问题仍待解决，需要改进催化剂和材料的稳定性以延长燃料电池的使用寿命。
此外，燃料电池的燃料储存和运输等问题也需要解决。
燃料电池的应用领域
燃料电池的应用领域一、燃料电池的基本原理燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，其基本原理是利用氢气和氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，产生水和电能。
燃料电池具有高效、清洁、静音等特点，是一种新型的能源转换设备。
二、燃料电池的分类根据不同的工作原理和使用场景，燃料电池可以分为以下几类：1.质子交换膜燃料电池（PEMFC）：主要用于车辆动力系统、舰船动力系统等领域。
2.固体氧化物燃料电池（SOFC）：主要用于发电、工业加热等领域。
3.碱性燃料电池（AFC）：主要用于空间站、卫星等领域。
4.直接甲醇燃料电池（DMFC）：主要用于便携式设备、无人机等领域。
三、燃料电池的应用领域随着技术的不断进步和环保意识的提高，燃料电池在各个领域得到了广泛的应用，以下是燃料电池的主要应用领域：1.交通运输领域燃料电池汽车是目前最为成熟的应用领域之一。
由于其具有零排放、高效、静音等特点，被视为未来汽车发展的方向。
目前，世界各大汽车厂商均在积极开发燃料电池汽车，并推出了相关产品。
2.能源领域燃料电池可以直接将化学能转化为电能，因此被广泛应用于发电和工业加热等领域。
固体氧化物燃料电池是其中最为常见的一种类型，可用于发电站、工业加热等场景。
3.便携式设备领域直接甲醇燃料电池是一种便携式设备常用的能源来源。
相对于传统锂离子电池，其具有更长的续航时间和更快的充电速度，因此被广泛应用于无人机、便携式充电器等场景。
4.航空航天领域由于空间站和卫星等设备需要长期运行而无法进行加油换气等操作，因此燃料电池被广泛应用于航空航天领域。
碱性燃料电池是其中最为常见的一种类型。
四、燃料电池的优势相对于传统的化石能源和锂离子电池，燃料电池具有以下优势：1.高效：燃料电池直接将化学能转化为电能，效率高达50%以上，远高于传统发动机和锂离子电池。
2.清洁：燃料电池只产生水和少量氧气，不会产生任何有害气体和颗粒物，因此对环境无任何影响。
3.静音：由于没有内燃机的噪音和振动，燃料电池汽车非常静音。
高中燃料电池的原理应用
高中燃料电池的原理应用简介燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置，它具有高能量转化效率、零排放、低噪音等优点，被广泛应用于交通工具、家庭能源以及航天航空等领域。
本文将详细介绍高中燃料电池的原理和应用，以帮助读者更好地了解和使用燃料电池技术。
燃料电池的原理燃料电池是一种通过氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能的装置。
其基本原理可以概括为以下几点：1.氢气供应：燃料电池的燃料主要为氢气，氢气可以通过水电解、天然气重整、氢气储存等方式得到。
2.氧气供应：燃料电池的氧气源可以是空气中的氧气。
氧气可以通过直接吸入空气的方式供应给燃料电池。
3.阳极反应：在燃料电池的阳极（负极）上，燃料（氢气）发生氧化反应，产生电子和水。
4.阴极反应：在燃料电池的阴极（正极）上，氧气发生还原反应，与电子和阳极产生的水结合，生成水和电能。
5.电子传导：电子在电极之间通过外部电路流动，从而形成电流流动。
6.离子传导：离子通过电解质质子交换膜在电极之间进行传导，维持电荷平衡。
燃料电池的应用燃料电池由于其高能量转化效率和无污染排放的特点，被广泛应用于以下领域：1. 交通工具燃料电池在交通工具中的应用，主要以氢燃料电池汽车为主。
氢燃料电池汽车使用氢气作为燃料，在氢燃料电池中与氧气发生反应产生电能，驱动电动机运行。
与传统燃油汽车相比，氢燃料电池汽车不产生尾气污染物，具有零排放的优势。
目前，全球范围内已经有多家汽车制造商开始生产和销售氢燃料电池汽车。
2. 家庭能源燃料电池可以作为家庭能源的替代品，用于供应家庭的电力需求。
燃料电池家庭能源系统通过将家庭燃料与氧气反应来产生电能和热能。
从而实现家庭的照明、供暖、供水等需求。
相比传统的发电设备，燃料电池家庭能源系统具有高能量转化效率、低噪音和低排放等优点。
3. 航天航空由于燃料电池具有高能量转化效率和轻量化的特点，它被广泛应用于航天航空领域。
燃料电池在航空器中可以提供可靠的电力供应，以满足电子系统、通信设备等的需求。
燃料电池的工作原理及应用
燃料电池的工作原理及应用燃料电池是一种新型的绿色能源技术，其工作原理是利用电化学反应将化学能转换为电能，而不像传统的燃烧发电方式一样产生废气和废水等污染物。
本文将介绍燃料电池的基本原理及其在不同领域的应用。
一、燃料电池的基本原理燃料电池的基本原理是通过化学反应将氢和氧转化为电能和水。
其由质子交换膜（PEM）、阴极和阳极三部分组成。
在阳极，燃料（通常是氢气）通过催化剂（如白金）的作用分解为电子和质子。
电子从阳极流出形成电流，而质子则穿过PEM向阴极传递。
在阴极处，氧通过催化剂与质子结合生成水，同时释放出电子。
这些电子与从阳极流出的电子共同构成了燃料电池的输出电流。
燃料电池有多种不同的类型，包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
其中PEMFC最为常见，因其能够在常温下工作，并且具有高效率和低排放等优点，被广泛应用于交通运输、航空航天和家庭电力等领域。
二、燃料电池在交通运输领域的应用燃料电池作为一种高效、环保、低噪音的新能源技术，具有广阔的应用空间。
特别是在交通运输领域，它可以提供更为清洁和可持续的能源解决方案。
目前，燃料电池汽车已经进入商业化阶段，如日本的丰田Mirai、韩国的现代Nexo和欧洲的戴姆勒GLC F-CELL等。
燃料电池汽车与传统燃油汽车相比，能够大幅减少车辆尾气排放、降低噪音和振动等，并且具有更长的续航里程和更短的加油时间。
此外，燃料电池还可以应用于公共交通系统、物流车辆和电动自行车等领域。
三、燃料电池在能源领域的应用燃料电池不仅适用于交通运输领域，还可以被广泛应用于能源供应领域。
例如，燃料电池可以与太阳能板、风电和生物质等可再生能源相结合，构成全球范围内的可再生能源系统。
燃料电池也可以被应用于独立供能系统，如街道灯、监控摄像头和移动通信基站等。
此外，燃料电池还可以为日益增长的数据中心提供可靠的备用电源，确保用户数据的安全。
在农业领域，燃料电池也可以被用于灌溉和农业机械等方面，促进农业现代化和可持续发展。
燃料电池的原理与应用
燃料电池的原理与应用燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的器件，因其高效、低排放等特点，日益受到关注。
本文将从燃料电池的原理、种类及应用等方面进行探讨。
一、燃料电池的原理燃料电池就是通过化学反应直接将氢气、甲烷等燃料和氧气相结合，产生电能的设备。
其原理与电池相似，但二者在能量来源、使用方式等方面存在差异。
燃料电池中，氢气或甲烷等燃料通过与氧气反应生成水和二氧化碳等产物，同时产生电流。
具体来说，燃料电池中的阳极和阴极分别涂有催化剂，当燃料通过阳极时，催化剂会将其分解成质子和电子，电子通过外部电路流入阴极，质子则通过电解质膜传递到阴极。
在阴极处，质子、电子和氧气结合成水，同时产生电流。
二、燃料电池的种类目前，燃料电池主要分为碱性燃料电池、固态氧化物燃料电池、聚合物电解质燃料电池等几种类型。
碱性燃料电池是最早开发的燃料电池之一，以氢气和氧气为燃料。
由于其反应速率较快，效率较高，因此曾经在航天领域被广泛应用。
但碱性燃料电池容易受到碱腐蚀等问题的影响，因此成本较高，限制了其应用范围。
固态氧化物燃料电池是一种高温燃料电池，以氢气和氧气为燃料，因反应速率较慢，需要高温环境下运作。
但由于该型电池发电效率高且成本低，因此在发电站等大型场合被广泛使用。
聚合物电解质燃料电池是一种常温型燃料电池，以氢气、甲烷、乙醇等为燃料。
聚合物电解质燃料电池反应速率较快，且具有卓越的耐腐蚀性和稳定性，因此广泛应用于汽车、移动电源等领域。
三、燃料电池的应用燃料电池具有高效、低排放等特点，因此被广泛应用于汽车、移动电源、无人机等领域。
在汽车领域，传统的燃油汽车会产生大量尾气排放，污染环境。
而使用燃料电池技术的汽车可以将氢气和氧气转化为电能，不产生尾气，且具有更高的能量转换效率，支持更长的行驶里程。
因此，该技术被视为绿色出行的未来趋势。
除了汽车外，燃料电池还可以应用于移动电源、无人机等领域。
由于其具有高效、稳定等特点，能够支持高能量密度的需求，因此被广泛用于各类移动设备的动力系统中。
燃料电池的原理和应用
燃料电池的原理和应用燃料电池是一种利用氢气和氧气反应来产生电能的高效能源装置。
它具有环保、高能效、低排放等优点，正逐渐成为未来能源领域的热门技术。
本文将介绍燃料电池的原理以及其在不同领域的应用。
一、燃料电池的原理燃料电池是一种通过氧化还原反应将燃料中的化学能直接转化为电能的装置。
其中最常见的是氢氧燃料电池，其原理基于氢气和氧气的电化学反应，反应方程式如下：2H2 + O2 → 2H2O在燃料电池中，氢气被氧化为正离子和电子，正离子通过电解质膜传导，而电子则通过外部电路流动，从而产生电能。
在这个过程中，氧气与正离子结合生成水，无有害排放物产生。
因此，燃料电池被认为是一种清洁、可再生的能源技术。
二、燃料电池的应用1. 交通运输领域燃料电池在交通运输领域具有广阔的应用前景。
目前，许多汽车制造商已经将燃料电池技术应用于汽车生产中，推出了燃料电池汽车。
相比传统内燃机驱动的汽车，燃料电池汽车具有零排放、高能效、长续航里程等优势，是一种环保节能的交通工具。
2. 静电供电领域燃料电池还可以用作静电供电装置，为移动设备、电子产品等提供电能。
由于燃料电池具有高能量密度和快速充电的特点，可以取代传统电池作为移动设备的电源。
此外，燃料电池还可以作为应急电源，在自然灾害、停电等情况下提供电力供应。
3. 工业能源领域燃料电池技术在工业能源领域也有着广泛的应用。
燃料电池可以为工厂、建筑等大型设施提供电力，满足其能源需求。
与传统的火电、水电等能源相比，燃料电池具有零排放、低噪音及模块化的优势，使其在工业领域具有巨大的市场潜力。
4. 航空航天领域燃料电池技术在航空航天领域也有重要应用价值。
由于燃料电池具有高能量密度和轻量化的特点，可以为飞机和航天器提供稳定可靠的电源。
燃料电池还能够解决传统电力系统容量不足和重量过大的问题，提升航空航天器的续航能力和性能表现。
总结：燃料电池是一种高效能源装置，利用氢气和氧气的反应产生电能。
其具有环保、高能效、低排放的优势，正广泛应用于交通运输、静电供电、工业能源和航空航天等领域。
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在众多的能源转换装置中，燃料电池的优点最为突 出。它是通过氢与氧的反应发电，反应产物是水。 氢和氧径自然界中大量存在，取之不尽，并且排出 的水也不污染环境。所以，它是最佳的选择。 空气中有大量的氧气，但是地球上的氢却不是以氢 原子的状态单独存在，需要从含有含氢的化合物的 各种原料中高效率地提取。其中，最有希望的是天 然气(甲烷)和甲醇等碳氢化合物，也包括石油和煤 炭等化石燃料。 在提取氢的过程(称为重整)中要消耗能量，同时也 会排放出一些有害物质。
燃料电池不同于一般的“电池”
既然燃料电池是一种发电装置，那么就有必要说明 它被称为“电池”的原因。 在介绍燃料电池的结构之前，首先要说明与它关系 较为密切的干电池。 干电池是由电解质(溶于水时能分解出阳离子和阴离 子并导电的物质)和两而二氧化锰电极则具 有容易得到电子的性质。当用一根导线连接央着电 解质的两个电极时，电子在导线中移动(电流)，而 离子则在电解质中移动。这就是干电池产生电流的 化学原理。
将来，如果不使用化石燃料，而是通过风能发电或 太阳能发电来电解水得到足够的氢，那么就能够实 现完全洁净的能源系统。 虽然风能或太阳能在无风时或夜间不能利用，但通 过与燃料电池组合，就能够组成稳定且洁净的能源 系统。 降低成本方面也大有希望，特别是燃料电池车已取 得突破性的进展，成本将会大幅度地降低。
本讲主要内容
本讲内容从燃料电池被关注的原因到其原理
和组成，以及应用领域等方面均作了简要介 绍，并且涉及到目前的开发情况等。可以作 为在更深入地学习燃料电池之前的基础知识 掌握。 希望燃料电池能被更多关心环境问题的人们 所了解。
一、燃料电池的优势
燃料电池是现在最引人注目的能源装置之一，其原 理非常简单，它通过氢与氧的化学反应产生电能和 热能。因为是通过化学反应而产生电能，所以称为 “电池”，实际上是一种发电装置。 200多年前人们已经发明了燃料电池，但当时认 为该技术是不可能普及应用的。直至最近几年，才 被人们所认识，并称之为“能源的革命“。 目前，燃料电池实际应用的例子还比较有限，实 用化方面还有许多技术问题需要解决。尽管如此， 由于燃料电池具有保护地球环境以及可构筑环保型 社会等诸多优势，已引起广泛地关注。
了解燃料电池
现在能够真正了解燃料电他的人很少。原因主要是： 首先，是“燃料电池”这个名词容易使人误解。燃料电池 原本是一种与火力发电和核发电相同的发电装置，但从字面 上却容易使人联想到电池，以为是一种新型的干电池或蓄电 池。 其次，是其用途非常广泛。 由于它可以作为发电厂、汽 车的动力源及手机电源等，其组成和工作原理等有时也许难 以理解。 另外，燃料电他的研究开发速度太快大概也是其原因之一。 在不久以前还被称为“理想的技术”的燃料电地即将普及， 速度之快今世人始料不及。 尽管还有一些有待解决的技术课题，但人们还是希望了解 已经实用化的很多东西。
影响环境的物质排放量极小
若从燃料电池本身来看，排出的物质的确只有水，但是依靠 现有技术从化石燃料中提取氢的重整过程中多少会有一些其 他物质排出。尽管如此，实际排出量比发动机或锅炉等低得 多。 通过已实用化的“磷酸型燃料电池”与柴油发动机比较加以 说明。使用燃料电池产生的氢化物相当于汽油发动机或柴油 发动机及燃气轮机的1/10—1/100。 由于供给燃料电池的燃料首先要通过脱硫器，所以造成酸雨 的硫化物为零排放。导致哮喘的烟尘发生量也被控制在检测 标准以下。 另外，噪声和振动也可以控制得极低。发动机等产生噪声和 振动的主要原因是其中有许多高速运转的零件。而燃料电池 没有机械部分，直接通过化学反应发电。需要动力时，也是 单个电机旋转，所以可实现无噪声平稳地运行。
规模最大的燃料电池可以替代火力发电或核
能发电，用于商业发电。 主要以高温工作的。熔融碳酸盐型燃料电池 为研究对象进行开发。 与核能发电相比，发生事故的危险性较小， 对环境的影响也小．还可以建设在需要电力 的大城市的近郊。
规模稍小的燃料电池可建在住宅小区、办公楼、厂 区甚至城市中心地带，用于分散发电。 不仅是减少因长距离输送电力而产生损耗的有效方 法，而且可以组成利用余热的发电及余热利用系统。 已经用于高层建筑、工厂或住宅的燃料电池的例子 很多，应用领域厂泛。 最近，随着高度信息化和自动化办公楼的出现，对 计算机系统应急电源的需求也不断增加。
可用于非常时期的多燃料系统
燃料电池的优势之一是可以使用多种燃料，可根据各种燃料 电池的用途和条件，选择使用最合适的燃料。例如，普通家 庭使用的燃料电池，在城市可以使用天然气，而在没有天然 气的地方则可以使用液化石油气。 优势之二是可以组成一台用多种燃料驱动的“多燃料系统” 的燃料电池。例如，作为应急电源使用的燃料电池，平时使 用天然气工作，当发生灾害时也可以使用备用的液化石油气。 这样，即使在生活线(指煤气、水和电的供给线路)完全瘫痪 时也能摆脱电力危机。由于燃料电池可以使用多种燃料，所 以，在用于非常时期应急发电方面，比平时不大使用的柴油 发电机更经济。 利用燃料电池可以使用多种燃料的特点，在将来的不同时期 或不同场合，就可以选择在该时期或场合最有利的燃料。
无论哪种电池都是通过化学反应来产生电流。实 际上就是从通过化学反应产生电流的意义上将其 称为“电池”，从这个意义上说，燃料电池是 “电池”。 在锰电池中，当锌和二氧化锰的反应结束后，就 再也不能产生电流了；而被称为二次电池的可充 电的镍氢电池等电池，用完后再充电时，由于发 生可逆的化学反应又回到原来的状态，所以可以 反复使用。 只要从外部连续地供给作为燃料的氢和氧，那么， 燃料电池在任何时候都可以产生电流。“能够连 续地供给燃料”是燃料电池的最大特点，它已经 体现在“燃料”这两个字当中。
燃料电池原理及应用
燃料电池有什么用
以氢为燃料发电的燃料电池作为21世纪的能源，可 以在许多领域中应用。燃料电池的普及将会极大地 拉动经济发展，尤其典型的是汽车产业。 燃料电池不仅可以有效控制地球温室效应和保护环 境，还可以解决现有资源枯竭时的能源问题。 到目前为止．一直支持大量生产和大量消费型社会 的化石燃料将被氢取代，以氢为主流的能源革命已 经拉开了序幕。
面向个人用途的燃料电池正在迅速推厂，最具有代 表性的要属燃料电池车和家庭用燃料电池发电及余 热利用装置。 汽车生产厂、煤气公司及电力公司等正在积极开发 这类燃料电池，很快将投放市场。 此外，以超小型燃阳电池为电源的笔记本电脑和移 动便携电话也处于实用化研究阶段。 能够在如此广泛领域中应用的燃料电池是前所未有 的新型发电系统。
而燃料电池则是通过氢和氧的化学反应直接得到电 流，没有中间步骤。由化学能转变为电能(加上热能) 的步骤非常简单，所以能量损失较少。这就是利用 燃料电池发电比火力发电效率更高的原因，并且还 具有即使规模小效率也较高的优点。 燃料电池的另一优点是，因其规模小而更容易利用 发电时排出的热量，组成发电及余热利用系统。由 于排出的热量能够有效地用于空调和水的加热等， 所以，进一步提高了能源的综合利用效率。
可减少二氧化碳排放50％
地球温暖化的主要原因是大气层CO2的增加。燃料电池是 可以减少CO2排放量的实用装置所以人们寄与很大希望。 首先，燃料电池与其他的发电方式相比，由于燃料的化学 能转变为电能的效率较高，所以得到等量电能时燃料的使 用量较少。 其次，可以通过发电及余热利用系统有效利用以前未被利 用的发电余热，来减少燃料的使用量。 另一个要点是可 以选择使用CO2排放量少的燃料。 在各行业中二氧化碳排放量最多的是包括工厂在内的产业 部门，然后是民生和运输部门等等。由于燃料电池可以应 用于工厂、车辆以及家庭等许多领域，所以，总体的二氧 化碳排放量还可以大幅度地削减。 根据新能源与产业综合开发机构发布的预测结果表明，利 用燃料电池组成的发电及余热利用装置，其二氧化碳的排 放呈大约为现有装置的1／3；以燃料电池为车辆动力时， 可削减二氧化碳的排放量约1／2。
解决环境问题的有效手段
21世纪面临的最大问题之一就是环境被破 坏． 燃料电池是解决该问题的有效方法。 这是因为从发电厂、工厂，以及汽车等排出 的大量各种物质（氮化物、硫化物和烟尘(悬 浮颗粒物质)等是造成大气污染和地球温暖化 的主要原因，而燃料电池可以替代这些正在 使用的锅炉和内燃机(各种发动机)等。
洁净、安全的发电装置
燃料电池发电时只排放出水；而使用石油或
煤炭的火力发电，燃烧化石燃料时排放出的 氮氧化物和硫化物等都是有害物质．排放的 二氧化碳又是造成地球温室效应的主要因素。 因此，这些排放有害物质的发电装置正逐渐 受到限制。 燃料电池也不同于核能发电，它不产生放射 性的废弃物，可以说是危险性极低的发电装 置。
应用领域广泛
燃料电池的应用领域非常广泛，这一点比它 的高效和洁净更具魅力。 火力发电和核能发电等已有发电系统，不仅 要通过庞大的设备集中发电，而且需要送变 电系统。而燃料电池则不受这些限制，可以 根据需要，选择适当规模的系统，安装在理 想的场所。 下面将燃料电池可以应用的领域，按规模的 大小依次介绍。
可组成电能和热能同时利用的“发电 及余热利用系统”
大型发电站一般距离用户较远，所以其发电
的余热不能被很好地利用，几乎都被浪费掉。 燃料电池则不同，它可以安放在能够利用到 余热的地方，组成电能和热能同时利用的 “发电及余热利用系统”，可以最有效地利 用能源。
应用范围日益广泛
现在燃料电池不仅可以应用到最受人们关注的燃料 电池车、工厂、办公楼以及普通家庭，甚至还可以 用于移动电话等许多领域。其普及应用的前景十分 看好。 基于上述理由．主要的汽车生产厂、电机厂、电力 及城市煤气等与能源有关的企业竞相开发研制燃料 电池。同时，各国政府也给予积极的支持，促使燃 料电池的研究与开发不断深入。燃料电池一定会成 为21世纪能源中的一颗璀璨明珠。