一.燃料电池简介1.定义燃料电池(FuelCells)是一种不需要经过卡诺循环的电化学发电装置，能量转化率高。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。由于在能量转换过程中，几乎不产生污染环境的含氮和硫氧化物，燃料电池还被认为是一种环境友好的能量转换装置。由于具有这些优异性，燃料电池技术被认为是21世纪新型环保高效的发电技术之一。随着研究不断地突破，燃料电池已经在发电站、微型电源等方面开始应用。
3.分类 目前燃料电池的种类很多，其分类方法也有很多种。按不同方法大致分类如下： (1)按运行机理来分类：可分为酸性燃料电池和碱性燃料电池； (2)按电解质的种类来分类：有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质； (3)按燃料的类型来分类：有直接式燃料电池和间接式燃料电池； (4)按燃料电池工作温度分：有低温型(低于200℃)；中温型(200-750℃)；高温型(高于750℃)。
二.燃料电池应用 时至今日，己有多种类型的燃料电池根据不同的应用需求被研发出来。按导电离子类别可分为酸性燃料电池、碱性燃料电池、烙融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池（SOFC）。酸性燃料电池还可细分为PEMFC、直接醇类燃料电池和磷酸燃料电池。各类燃料电池皆有其工作特性，工作温度低至－40°Ｃ、高至1000°。可根据不同的需求选择燃料电池类型。其中PEMFC是最近几十年里受关注最多的燃料电池。PEMFC不仅具备燃料电池的普遍特征，还有可低温下快速启动和工作、无电解液流失、寿命长、比功率与比能量高等突出优点，被认为是将来替代内燃机作为汽车动力电源最理想方案。 由于燃料电池模块化、功率范围广和燃料多样化等特点，能被应用于多种场合：小至代步车电源、移动充电装置，大至兆瓦级发电站。实际上，燃料电池的商业化进行得如火如茶。资料显示，从2008年至2011年，世界范围内燃料电池作为通讯网络设备、物流和机场地勤的备用电源市场份额増长了214％。预计至2020年，燃料电池的市场总值将达到192亿美元。 具体应用作简单介绍如下：
（2）固定电源 固定电源包括紧急备用电源、不间断电療、偏远地区独立电站等。目前，燃料电池每年占据全球约７０％的兆瓦级固定电源市场，相比于传统的铅酸电池，燃料电池具有更长的运行时间（大约为铅酸电池的５倍）、更髙的比能皇密度、更小的体积和更好的环境适应性。对于智能电网难以到达的偏远地区和紧急事故发生地，独立电站被认为是最经济且可靠的供电方式。在我国多次的地展灾害中，燃料电池被用作独立电站，为救灾工作发挥了重要作用。需要注意的是，固定电站通常需要较长的寿命（大于80000小时），这是燃料电池技术应用于固定电站的最大技术挑战。
三.燃料电池研究
2.碱性燃料电池(AFC)研究现状 这种电池用35%～45%KOH为电解液，渗透于多孔而惰性的基质隔膜材料中，工作温度小于100℃。该种电池的优点是氧在碱液中的电化学反应速度比在酸性液中大，因此有较大的电流密度和输出功率，但氧化剂应为纯氧，电池中贵金属催化剂用量较大，而利用率不高。目前，此类燃料电池技术的发展已非常成熟，并已经在航天飞行及潜艇中成功应用。国内已研制出200W氨-空气的碱性燃料电池系统，制成了1kW、10kW、20kW的碱性燃料电池，20世纪90年代后期在跟踪开发中取得了非常有价值的成果。发展碱性燃料电池的核心技术是要避免二氧化碳对碱性电解液成分的破坏，不论是空气中百万分之几的二氧化碳成分还是烃类的重整气使用时所含有的二氧化碳，都要进行去除处理，这无疑增加了系统的总体造价。此外，电池进行电化学反应生成的水需及时排出,以维持水平衡。因此，简化排水系统和控制系统也是碱性燃料电池发展中需要解决的核心技术。
4.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)研究现状 这种电池用两种或多种碳酸盐的低融混合物为电解质，如用碱-碳酸盐低温共融体渗透进多孔性基质,电极为镍粉烧制而成，阴极粉末中含多种过渡金属元素作稳定剂，主要是在美国、日本和西欧研究和利用较多。2～5MW外公用管道型熔融碳酸盐燃料电池已经问世,在解决MCFC的性能衰减和电解质迁移方面已取得突破。美国燃料电池能源公司目前正在实验室测试263kWMCFC发电装置。意大利Ansaldo公司与西班牙Spanishcomp's合作开发100kWMCFC发电装置和500kWMCFC发电装置。日本日立公司2000年开发出1MMCFC发电装置，三菱公司2000年开发出200kWMCFC发电装置，东芝开发出低成本的10kWMCFC发电装置。我国已将MCFC正式列入国家“九五”攻关计划，已研制出1～5kW的熔融碳酸盐燃料电池。MCFC中阴极、阳极、电解质隔膜和双极板是基础研究的4大难点，这4大部件的集成和对电解质的管理是MCFC电池组及电站模块的安装和运转的技术核心。