氢燃料电池

利用氢和氧（或空气）直接经电化学反应产生电能的装置。1839年格罗夫提出燃料电池概念。1982年以后，获得快速发展，现在的燃料电池成本，只有20年前的40%～60%，用铂量从2mg/cm²降至0.26mg/cm²。从发展过程看，有6代燃料电池和品种：❶磷酸型燃料电池：操作温度200℃，最大电流密度可达150mA，已有4.5MW和11.0MW级电站投入运行，效率超过50%。
❷熔融碳酸盐型燃料电池：可不用铂，运行温度650℃左右。成本较高。
❸碱性燃料电池：运行温度200℃左右，原料中CO₂含量不能太高，应在0.003%以下；可不用贵金属为催化剂。瑞典ASEA公司拟开发200kW级用于潜艇，效率达45%～60%。
❹固体氧化物型燃料电池：美国西屋公司及阿贡国家实验室研究这种电池操作温度为1000℃左右，总效率可达60%以上，也可以甲醇为原料。
❺离子交换膜燃料电池：或称固体聚合物燃料电池，效率可达75%以上。1968年前后美国阿波罗飞船曾用过容量为1.0～2.0kW的这种电池。
❻可逆式质子交换膜燃料电池：热效率可达80%以上，能量密度可达0.82kg/kW，加上贮氢罐、空压机和冷却系统，能量密度仍可达3kg/kW，是最紧密的一种。由于可逆向操作，它亦可相当于一台蓄电池，寿命10年，成本最终可降低至每千瓦200～300美元。美国已制成这种燃料电池的电动汽车，附有120kg的钛铁贮氢罐，一次充氢可行驶300km,0～100km/h的加速时间为8s。美国在20世纪80年代初利用燃料电站建成的调峰电站总回收率仅37%，目前可达80%。