燃料电池――21世纪的清洁能源

　　□郑伟随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人类对环境保护工作的认识程度在不断提高，越来越重视环境友好产品的研究与开发，21世纪的人类不仅要改善生存环境消除环境污染，更渴望用清洁的能源来替代有害的能源。科学家们认为，燃料电池将成为21世纪的清洁能源。

　　燃料电池是种不经过燃烧，而直接以电化学反应连续地把燃料和氧化剂中的化学能直接转换成发电装置。根据电解质的不同，燃料电池可分为碱性燃料电池，磷酸燃料电池人，质子交换膜燃料电池化0熔融碳酸盐燃料电池飞，和固体氧化物燃料电池50，等，不同类型电池是由多节单电池组成的。节单电池由阳极阴极和电解质隔膜构成。燃料在阳极氧化氧化剂在阴极还原，氢质子穿过隔膜，与氧结合为产物水，在外电路形成电子流动，即构成节燃料电池。燃料电池与常规电池的区别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中。由于燃料电池工作时要持续不断地向电池内送人燃料氧化剂，所以燃料电池使用的燃料和氧化剂均为流体。即气体和液体。最常用的燃料为纯氢各种富含氢的气体和液体，常用的氧化剂为纯氧净化空气和液体。燃料电池技术被认为是水力火力和核电发电之后的第种发电方式。

　　80年代以来，美国日本加拿大等工业发达国家十分重视燃料电池技术的开发，并在延长寿命降低成本等方面进行了大量的研究。美国为实施燃料电池电站计划，已投资上亿美元，并于1996年成功运转了2，000双的磷酸燃料电池发电装置；贝级的高性能碱性燃料电池是美国航天飞机的主要电池，已经应用了近20年，被证明是安全可靠的电源。日本从1981年开始，用5年的时间投资0亿元从事燃料电池的研究与开发。日本能源综合开发机构在开发磷酸燃料电池和熔融碳酸盐燃料电池的实用化方面取得进展，对100反的燃料电池发电装置进行了50如小时的连续发电试验。由日本家大公司联合组织的月光计划总投资达60亿日元，专门研制两种类型的lMW燃料电池。加拿大在电动汽车燃料电池研究方面处于领先地位，1993年推出了世界上第台以质子交换膜燃料电池为动力的公共汽车范车，已先后与美国和日本的各大汽车公司合作开发燃料电池汽车。

　　早在60年代，我国就开始了燃料电池技术的研究。70年代初，随着我国宇航事业的发展，我国燃料电池的研究与开发呈现出派生机。其中，中科院大连化物所研制成功的两种碱性石棉膜型氢氧燃料电池通过了例行航天环境模拟试验。进人90年代以来，国家科技部与中科院将燃料电池技术列人九科技攻关计划，从此我国进人了燃料电池研究与开发的新阶段。中科院大连化物所作为牵头单位，在我国开展了全方位的质子交换膜燃料电池研究与开发，并组装了多台1识2识5尺双和25尺电池组与电池系统。其中，5电池组完全能够满足作为电动汽车动力源的要求。与此同时，中科院大连化物所还对甲醇制氢热力学进行了研究，确定了甲醇部分氧化重整制氢作为车载质子交换膜燃料电池系统的氢源技术开发路线，成功地研制出甲醇部分氧化重整催化剂等多种催化剂，使我国燃料电池技术达到了可以装车染，我国正在加快电动汽车的研制试验和推广。据悉，我国将组装以纯氢为燃料，30尺质子交换膜燃料电池为动力的中巴车，还将组装以甲醇重整制氢为燃料的电动车。

　　作为21世纪的清洁能源，燃料电池不仅适用于不同的功率要求，安装及维修也很方便，同时还具有清洁无污染低噪音环境友好等特点，因此采用燃料电池驱动汽车能消除传统汽车排放的，1和3.燃料电池系统将在燃料电池电站电动汽车移动式电源潜艇航空航天等方面应用前景广阔。因此，燃料电池是种21世纪全新的高效节能环境友好