什么是燃料電池燃料電池的優(yōu)勢(2)
燃料電池的劣勢主要是價格和技術上存在一些瓶頸，摘列如下：
燃料電池造價偏高：車用PEMFC之成本中質子交換隔膜(USD300/m2)約占成本之35%;鉑觸媒約占40%，二者均為貴重材料。
反應/啟動性能：燃料電池的啟動速度尚不及內燃機引擎。反應性可藉增加電極活性、提高操作溫度及反應控制參數(shù)來達到，但提高穩(wěn)定性則必須避免副反應的發(fā)生。反應性與穩(wěn)定性常是魚與熊掌不可兼得。
碳氫燃料無法直接利用：除甲醇外，其它的碳氫化合物燃料均需經過轉化器、一氧化碳氧化器處理產生純氫氣后，方可供現(xiàn)今的燃料電池利用。這些設備亦增加燃料電池系統(tǒng)之投資額。
氫氣儲存技術：FCV的氫燃料是以壓縮氫氣為主，車體的載運量因而受限，每次充填量僅約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)雖已測試成功，但卻有重大的缺陷：約有1/3的電能必須用來維持槽體的低溫，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%。
氫燃料基礎建設不足：氫氣在工業(yè)界雖已使用多年且具經濟規(guī)模，但全世界充氫站僅約70站，仍值示范推廣階段。此外，加氣時間頗長，約需時5分鐘，尚跟不上工商時代的步伐。
燃料電池的應用領域
燃料電池用途廣泛，既可應用于軍事、空間、發(fā)電廠領域，也可應用于機動車、移動設備、居民家庭等領域。早期燃料電池發(fā)展焦點集中在軍事空間等專業(yè)應用以及千瓦級以上分散式發(fā)電上。電動車領域成為燃料電池應用的主要方向，市場已有多種采用燃料電池發(fā)電的自動車出現(xiàn)。另外，透過小型化的技術將燃料電池運用于一般消費型電子產品也是應用發(fā)展方向之一，在技術的進步下，未來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值產品，作為用于筆記本電腦、無線電電話、錄像機、照相機等攜帶型電子產品的電源。近20多年來，燃料電池經歷了堿性、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，包括航天飛機提供動力和飲用水;質子交換膜燃料電池(PEMFC)已廣泛作為交通動力和小型電源裝置來應用;磷酸燃料電池(PAFC)作為中型電源應用進入了商業(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)試驗階段;起步較晚的固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)作為發(fā)電領域最有應用前景的燃料電池，是未來大規(guī)模清潔發(fā)電站的優(yōu)選對象。
多年來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。燃料電池十分復雜，涉及化學熱力學、電化學、電催化、材料科學、電力系統(tǒng)及自動控制等眾多學科相關理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點。
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
熱電聯(lián)產(CHP)燃料電池系統(tǒng)，包括微型熱電聯(lián)產(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
?、贇涫鞘澜缟献疃嗟脑?，氫氣來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。
②由于燃料電池是化學能直接轉換為電能，相比內燃機的燃燒作用不會產生大量廢氣與廢熱，轉化效率更可超過50%(內燃機轉化效率為10%)，排放物也只有水，也不會對環(huán)境溫度造成影響。
?、凼褂脡勖L于電化學電池并且電池維護工作量很小。
?、芟啾扔诩冸妱榆嚨某潆姇r間來說，燃料電池加注氫氣的時間很短，幾乎與內燃機汽車添加燃油時間相當，大約在3-5分鐘左右。
燃料電池的種類有很多種，但目前應用在汽車領域的多數(shù)為質子交換膜燃料電池。由于90年代質子交換膜燃料電池在技術上獲得了突破，奔馳于1994年生產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、噪音低等特點讓其運用在汽車領域奠定了基礎。
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