什么是燃料電池燃料電池的優(yōu)勢(shì)(2)
燃料電池的劣勢(shì)主要是價(jià)格和技術(shù)上存在一些瓶頸，摘列如下：
燃料電池造價(jià)偏高：車用PEMFC之成本中質(zhì)子交換隔膜(USD300/m2)約占成本之35%;鉑觸媒約占40%，二者均為貴重材料。
反應(yīng)/啟動(dòng)性能：燃料電池的啟動(dòng)速度尚不及內(nèi)燃機(jī)引擎。反應(yīng)性可藉增加電極活性、提高操作溫度及反應(yīng)控制參數(shù)來(lái)達(dá)到，但提高穩(wěn)定性則必須避免副反應(yīng)的發(fā)生。反應(yīng)性與穩(wěn)定性常是魚與熊掌不可兼得。
碳?xì)淙剂蠠o(wú)法直接利用：除甲醇外，其它的碳?xì)浠衔锶剂暇杞?jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化器、一氧化碳氧化器處理產(chǎn)生純氫氣后，方可供現(xiàn)今的燃料電池利用。這些設(shè)備亦增加燃料電池系統(tǒng)之投資額。
氫氣儲(chǔ)存技術(shù)：FCV的氫燃料是以壓縮氫氣為主，車體的載運(yùn)量因而受限，每次充填量?jī)H約2.5~3.5公斤，尚不足以滿足現(xiàn)今汽車單程可跑480~650公里的續(xù)航力。以-253℃保持氫的液態(tài)氫系統(tǒng)雖已測(cè)試成功，但卻有重大的缺陷：約有1/3的電能必須用來(lái)維持槽體的低溫，使氫維持于液態(tài)，且從隙縫蒸發(fā)而流失的氫氣約為總存量的5%。
氫燃料基礎(chǔ)建設(shè)不足：氫氣在工業(yè)界雖已使用多年且具經(jīng)濟(jì)規(guī)模，但全世界充氫站僅約70站，仍值示范推廣階段。此外，加氣時(shí)間頗長(zhǎng)，約需時(shí)5分鐘，尚跟不上工商時(shí)代的步伐。
燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域
燃料電池用途廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠領(lǐng)域，也可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車、移動(dòng)設(shè)備、居民家庭等領(lǐng)域。早期燃料電池發(fā)展焦點(diǎn)集中在軍事空間等專業(yè)應(yīng)用以及千瓦級(jí)以上分散式發(fā)電上。電動(dòng)車領(lǐng)域成為燃料電池應(yīng)用的主要方向，市場(chǎng)已有多種采用燃料電池發(fā)電的自動(dòng)車出現(xiàn)。另外，透過(guò)小型化的技術(shù)將燃料電池運(yùn)用于一般消費(fèi)型電子產(chǎn)品也是應(yīng)用發(fā)展方向之一，在技術(shù)的進(jìn)步下，未來(lái)小型化的燃料電池將可用以取代現(xiàn)有的鋰電池或鎳氫電池等高價(jià)值產(chǎn)品，作為用于筆記本電腦、無(wú)線電電話、錄像機(jī)、照相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的電源。近20多年來(lái)，燃料電池經(jīng)歷了堿性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種類型的發(fā)展階段，燃料電池的研究和應(yīng)用正以極快的速度在發(fā)展。在所有燃料電池中，堿性燃料電池(AFC)發(fā)展速度最快，主要為空間任務(wù)，包括航天飛機(jī)提供動(dòng)力和飲用水;質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)已廣泛作為交通動(dòng)力和小型電源裝置來(lái)應(yīng)用;磷酸燃料電池(PAFC)作為中型電源應(yīng)用進(jìn)入了商業(yè)化階段，是民用燃料電池的首選;熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)也已完成工業(yè)試驗(yàn)階段;起步較晚的固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)作為發(fā)電領(lǐng)域最有應(yīng)用前景的燃料電池，是未來(lái)大規(guī)模清潔發(fā)電站的優(yōu)選對(duì)象。
多年來(lái)人們一直在努力尋找既有較高的能源利用效率又不污染環(huán)境的能源利用方式，而燃料電池就是比較理想的發(fā)電技術(shù)。燃料電池十分復(fù)雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動(dòng)控制等眾多學(xué)科相關(guān)理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。
電力
固定燃料電池被用于商業(yè)、工業(yè)及住宅和備用電源。
熱電聯(lián)產(chǎn)
熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)燃料電池系統(tǒng)，包括微型熱電聯(lián)產(chǎn)(Micro combined heat and power , MicroCHP)系統(tǒng)。
燃料電池車(FCEVs)
燃料電池的明顯優(yōu)勢(shì)
①氫是世界上最多的元素，氫氣來(lái)源極其廣泛并且是可再生資源，所以用氫氣作為“燃料”似乎最合適不過(guò)。
②由于燃料電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，相比內(nèi)燃機(jī)的燃燒作用不會(huì)產(chǎn)生大量廢氣與廢熱，轉(zhuǎn)化效率更可超過(guò)50%(內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化效率為10%)，排放物也只有水，也不會(huì)對(duì)環(huán)境溫度造成影響。
③使用壽命長(zhǎng)于電化學(xué)電池并且電池維護(hù)工作量很小。
④相比于純電動(dòng)車的充電時(shí)間來(lái)說(shuō)，燃料電池加注氫氣的時(shí)間很短，幾乎與內(nèi)燃機(jī)汽車添加燃油時(shí)間相當(dāng)，大約在3-5分鐘左右。
燃料電池的種類有很多種，但目前應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的多數(shù)為質(zhì)子交換膜燃料電池。由于90年代質(zhì)子交換膜燃料電池在技術(shù)上獲得了突破，奔馳于1994年生產(chǎn)了第一代燃料電池汽車necar1，此后眾多汽車廠家紛紛投入了燃料電池汽車的研發(fā)中。質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電效率高、輸出比功率高、使用壽命長(zhǎng)、噪音低等特點(diǎn)讓其運(yùn)用在汽車領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。
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