氢燃料电池
可直接将化学能转换成电能的装置
条目
历史版本
氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell[2]）是一种在常温下便能使氢能转化为电能的动力装置，[6]该装置本质上并不是储能电池，而是氢-电反应堆，是能将化学能直接转化为电能的“发电厂”。[7]氢燃料电池具备比传统内燃机能量转换效率和能量密度更高的特点，且不受卡诺循环的限制，因此，其还是一类清洁动力装置，[5][8]并被广泛应用于交通(小汽车、大巴车、摩托车、自行车)、物流运输(叉车 、卡车)、船舶、飞机和无人机等领域。[4]
1842年，William Grove实现了将氢气和氧气混合产生电能，且以此研制出了第一块燃料电池，并将其称之为气体电池。[9]随后，在20世纪60年代，燃料电池在美国 的太空计划中得到了第一次实际应用。而燃料电池的兴起和商业化则是发生在21世纪，此时日本丰田汽车公司推出的第一款燃料电池汽车Mirai，本田汽车公司推出了燃料电池销售车型Clarity，以及国际上试飞了多种型号燃料电池无人机。[1][4][3]
氢燃料电池可按结构设计方式的不同分为管式和平板式，也可按工作温度，分为低、中和高温燃料电池；[8]但不管是哪种类别的氢燃料电池，其一般都由电堆及电控辅助系统组成，[10]且工作原理均是通过氧化还原反应，把贮存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。[6][5]未来，氢燃料电池将以提高电池性能和寿命为目标，并朝着模块化和系列化方向发展。另外会加强相关配套设施的建设，如制氢、储氢、加氢等全产业链的建设，逐步形成网络化加氢站；并建立和完善相关标准以减小制氢污染、降低制氢能耗。[11]