燃料电池及燃料电池发动机研究
氢燃料电池发动机生产建设项目可行性研究报告
氢燃料电池发动机生产建设项目可行性研究报告氢燃料电池发动机是一种使用氢气和氧气进行化学反应产生电能的装置，它不产生环境污染物，且能够通过电解水等方式将水分解为氢气和氧气，具备可持续性和环境友好性的特点。
随着全球对环境污染问题的关注度不断提高，氢燃料电池发动机逐渐成为一种备受关注的清洁能源替代方案。
本文对氢燃料电池发动机生产建设项目进行可行性研究，从技术、市场和经济等多个方面对该项目进行评估与分析。
一、技术可行性氢燃料电池发动机技术已经较为成熟，国内外已有多个企业和研究机构进行相关研究与开发，并且已经有相当数量的氢燃料电池发动机产品上市。
市场需求已开始逐渐增长，各种车辆和设备的电力需求日益增加，氢燃料电池发动机具备广阔的应用前景。
二、市场需求1.政策支持：国际上不少国家和地区都出台了相关政策和法规，对氢燃料电池发动机的发展给予了政策支持和优惠政策，这将为项目的顺利开展提供有力支持。
2.市场潜力：汽车、电力、农业、工业等领域对清洁能源的需求日益增长，氢燃料电池发动机作为一种清洁能源替代方案，具备广阔的市场潜力。
3.竞争态势：目前，国内外已有多个厂商投入氢燃料电池发动机的生产和销售，市场竞争较为激烈，需要通过技术创新和产品优势来脱颖而出。
三、投资回报分析1.投资规模：氢燃料电池发动机生产建设项目需要投入大量的资金用于设备采购、厂房建设、人员培训等方面。
2.市场前景：根据市场需求和产品定价情况，可以进行销售收入和利润的预测和评估，并结合项目投资的规模进行风险分析。
3.成本控制：能否有效降低生产成本对项目的可行性和盈利能力具有重要影响。
四、风险分析1.技术创新：氢燃料电池发动机技术仍然存在许多难题和挑战，需要不断进行研究和创新，投入大量的研发资源。
2.市场变化：随着科技进步和竞争的加剧，市场需求和竞争态势都可能发生变化，对项目的可行性和盈利能力带来不确定性。
3.政策风险：政府对氢燃料电池发动机的政策和法规可能发生变化，需要关注相关政策的调整和变化。
燃料电池汽车的研究及应用
燃料电池汽车的研究及应用现代交通给我们的生活带来了便利，也给地球环境造成了严重的污染。
世界能源的争夺和资源的枯竭使得人类开始寻找能源替代品。
因此，发展燃料电池汽车是一个既经济又环保的选择。
本文将从燃料电池汽车的定义、工作原理、优缺点、应用现状和未来前景等方面进行介绍。
一、燃料电池汽车的定义燃料电池汽车，简称FCV，是以燃料电池为能源发动机，通过制造水和电能来驱动发动机，实现汽车运行的一种清洁型绿色能源汽车。
其最关键的部件是燃料电池，由电化学反应将氢气和氧气转化成电能或者直接将氢气化学反应产生的热能转化成动能。
二、燃料电池汽车的工作原理燃料电池汽车是一种通过化学反应转换能量的汽车。
与传统的燃油汽车不同，燃料电池汽车的燃料是氢气，氧气是氧化剂。
燃料电池通过电化学反应将氢气、氧气反应生成水，将化学能转化为电能，然后利用电能带动电机驱动汽车。
这样既不会产生废气，又不会产生二氧化碳等人类需要减少的有害气体。
三、燃料电池汽车的优缺点1. 优点（1）零排放：使用氢气作为燃料，电化学反应后产物只有水，不会产生一氧化碳、二氧化碳等有害物质，达到零排放的效果。
（2）高效节能：燃料电池驱动汽车时，转化效率高达50%-60%，相对于传统汽车完全燃烧的发动机效率高了一倍。
（3）长续航：燃料电池汽车的可行驶里程可以达到500-700公里，可以满足大部分人的使用要求。
2. 缺点（1）技术难度高：燃料电池的核心部件是燃料电池堆，必须保证对氢气的纯度和温度都有很严格的要求，技术难度较大。
（2）氢气贮存成本高：氢气的贮存需要经过特别的氢气充电站，建立起充电站的成本很高。
四、燃料电池汽车的应用现状目前，燃料电池汽车通常是由汽车公司制造的电动汽车转化而来。
市场上已经有了许多燃料电池汽车，如丰田的Mirai、本田的Clarity、奔驰的GLC F-CELL等。
全球已经有多个国家和地区开始建设氢气充电站，如日本、韩国、美国和欧洲等。
针对燃料电池技术的研究和开发已经是全球关注的焦点。
国内外车用燃料电池研究现状及思考
国内外车用燃料电池研究现状及思考1. 国外车用燃料电池研究现状目前，美国、日本、德国等国家在车用燃料电池领域处于领先地位，他们已经建立了完善的车用燃料电池产业链，并投入了大量资金和人力物力进行研究和开发。
燃料电池堆、储氢系统、电控系统、汽车整车等领域都获得了较大进展，一些汽车制造商已经开始批量生产燃料电池汽车，并且正在进行市场推广。
在技术研究方面，国外学术界和企业也取得了不少成果。
特别是在高温燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等方面的研究取得了重要突破，为车用燃料电池的商业化应用奠定了基础。
中国政府也高度重视车用燃料电池技术的发展，出台了一系列政策文件和资金支持，推动了车用燃料电池的研究和产业化进程。
目前，国内一些汽车制造商和科研院所也在车用燃料电池技术领域开展了一系列研究和实验工作。
在技术研究方面，国内主要集中在燃料电池堆的设计与制造、氢气储存与输送、燃料电池汽车的整车研发等方面。
一些项目取得了初步成果，但整体上与国外相比还存在一定的差距。
1. 技术成熟度不足目前车用燃料电池技术还处于发展初期，尤其是在堆的稳定性、储氢安全、电池寿命等方面还存在一些难题。
这些问题导致了车用燃料电池汽车的商业化应用受到一定的限制。
2. 成本过高由于车用燃料电池技术还处于发展阶段，材料成本、制造成本、储氢设施等方面的成本仍然较高，导致了燃料电池汽车的售价相对较高，成为了限制其普及应用的一个重要因素。
3. 基础设施不完善燃料电池汽车使用氢气作为燃料，因此需要建设氢气加氢站等基础设施，目前全球范围内氢能基础设施的缺乏是燃料电池汽车推广的一个主要障碍。
三、未来发展思考及展望虽然目前车用燃料电池技术还面临着不少困难和挑战，但是我们对其未来发展仍然抱有乐观态度。
在未来，我们可以从以下几个方面着手，推动车用燃料电池技术的发展。
1. 技术研发在技术研发方面，需要加大投入，重点攻关堆的稳定性、储氢安全、电池寿命等核心技术，提高车用燃料电池的整体性能，推动技术的成熟化和降低成本。
新型燃料电池的研究与应用
新型燃料电池的研究与应用一、燃料电池简介燃料电池是一种将氢气或其他一些燃料（如甲醇、乙醇等）的化学能转换成电能的装置。
燃料电池是一种清洁的、高效的能源转换技术，主要应用在移动设备、汽车和住房等领域，是未来能源领域的一个重要方向。
燃料电池相对于传统电池的优势在于，它们的能源密度更高，可以在更长时间内持续运作。
而且，燃料电池的排放只是水和热能，因此它们是一种非常清洁和环保的能源。
二、新型燃料电池的研究1. PEM燃料电池PEM燃料电池是一种利用质子交换膜作为电子分离和传输媒介的燃料电池。
PEM燃料电池主要应用于移动设备、汽车和船舶等领域。
由于它们的反应速度快、效率高、可调节输出功率、能够在低温下工作等特点，因此成为燃料电池研究的一个重要方向。
2. 固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池是一种利用氧离子作为电荷载体的高温燃料电池。
它们的工作温度通常在600°C至1000°C之间，其主要优点包括高效率和高功率密度。
但它们的制造需要高温处理，制造成本较高，因此尚未得到广泛应用。
3. 革命性燃料电池由于传统燃料电池需要使用贵重金属催化剂来加速反应速度，这导致了成本高昂的问题。
因此，新型燃料电池的发展旨在解决这个问题。
最近，研究人员在使用金属-有机框架（MOF）在无催化剂的条件下促进燃料电池反应的过程中，取得了重大的突破。
这些革命性的燃料电池可以将氢气转换成电能，并且在没有贵重金属的情况下效率仍然非常高。
三、新型燃料电池的应用1. 汽车燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为动力来源的电动汽车。
与传统汽车相比，它们的性能更加出色，可以在更长时间内驱动，而且它们排放的是水而不是有害气体，因此是一种非常清洁和环保的能源。
但是，目前燃料电池汽车的制造成本依然较高，因此它们的普及还需要一定的时间。
2. 移动设备移动设备通常需要更小、更轻、更可靠的电源，燃料电池可以满足这些需求。
相比于传统电池，燃料电池的能量密度更高，更加轻巧，因此适用于某些特殊的移动设备，如无人机、机器人、手持终端等。
燃料电池发动机性能试验方法
燃料电池发动机性能试验方法燃料电池发动机是一种先进的未来机动车电动驱动技术，它以氢气、氧气、汽油等可燃物为燃料，通过化学反应改变能量形式，转换成电能来驱动机动车，节能降耗、减少污染和适应环境变化的要求，因而成为当今机动车研究的热点技术。
为了对燃料电池发动机的性能进行有效的测试和评价，有必要研究其试验方法。
一般来说，燃料电池发动机性能的试验可以分为两类：瞬态和稳态。
瞬态试验是指分析发动机发动过程中瞬时性能的测量，稳态试验是指研究发动机在相对稳态运行条件下性能的测量，其中包括环境条件试验、机械性能测试和电性能测试等。
1.境条件试验环境条件试验是指在不同的环境条件下，对发动机的性能进行测量的试验。
常见的环境条件包括温度、湿度、气压和大气容积等。
一般来说通过改变环境条件，发动机的瞬时和稳态性能均会受到影响，因而需要对发动机在不同条件下的性能进行测试，以便在设计过程中更好地评估发动机性能。
2.械性能测试机械性能测试是指在恒定转速下，对发动机的功率、扭矩、效率等进行测试，以及对发动机的输出性能进行分析的试验。
此外，还可以测试发动机的抗冲击、抗扭矩和抗擦摩等能力，以及发动机在制动和加减速过程中的表现等。
3.性能测试电性能测试是指对发动机在恒定环境条件下的输出电流、电压、功率等进行测试，以及对发动机的转换效率、动力总成过程的电力消耗等进行分析的试验。
总之，燃料电池发动机的性能试验方法包括环境条件试验、机械性能测试和电性能测试。
为了获得更准确的测量结果，需要采用一定的试验程序和步骤，以便获得可靠的测量结果。
在实际应用中，还需要通过现场测试和系统分析来丰富对发动机性能的理解和认识，为发动机设计和改进提供参考。
随着能源和环境技术的发展，燃料电池发动机的研究与开发将受到越来越多的关注。
有效的试验方法将为燃料电池发动机的设计和改造等活动提供重要的参考，从而更好地改善发动机性能，满足更广泛的应用需求。
《氢燃料电池发动机冷却系统建模分析及控制策略研究》范文
《氢燃料电池发动机冷却系统建模分析及控制策略研究》篇一一、引言随着现代汽车工业的飞速发展，新能源汽车特别是以氢燃料电池作为动力源的汽车逐渐成为研究的热点。
其中，氢燃料电池发动机的冷却系统是确保其高效稳定运行的关键部分。
本文旨在通过对氢燃料电池发动机冷却系统进行建模分析，并深入研究其控制策略，以期为优化冷却系统设计提供理论基础和实践指导。
二、氢燃料电池发动机冷却系统建模（一）系统结构概述氢燃料电池发动机的冷却系统主要由散热器、水泵、温度传感器、冷却液等组成。
其中，散热器负责将发动机产生的热量传递给外界空气；水泵则负责驱动冷却液在系统中循环；温度传感器则用于实时监测发动机及冷却系统的温度。
（二）建模方法及步骤建模过程中，我们采用物理原理和数学方法相结合的方式，首先确定系统各组成部分的物理特性及相互关系，然后建立数学模型。
具体步骤包括：确定系统输入输出关系、建立微分方程或差分方程、设定初始条件和边界条件等。
（三）模型验证及分析模型建立后，我们通过实验数据对模型进行验证。
通过对比实验数据与模型输出，分析模型的准确性和可靠性。
同时，我们还对模型进行参数敏感性分析，以了解各参数对系统性能的影响程度。
三、控制策略研究（一）控制策略概述针对氢燃料电池发动机冷却系统的控制策略，我们主要研究的是基于模型的预测控制、模糊控制及PID控制等。
这些控制策略旨在实现对冷却系统温度的精确控制，以确保发动机在高负荷和不同环境温度下都能保持稳定运行。
（二）预测控制策略预测控制策略基于系统模型，通过预测未来时刻的系统状态，提前调整控制输入，以实现更好的控制效果。
在氢燃料电池发动机冷却系统中，我们采用基于模型的预测控制策略，根据当前温度和预测的温度变化，调整水泵的转速和散热器的风扇转速，以实现精确的温度控制。
（三）模糊控制策略模糊控制策略是一种基于规则的控制方法，适用于具有非线性、时变和不确定性的系统。
在氢燃料电池发动机冷却系统中，我们采用模糊控制策略来处理温度传感器可能存在的误差和干扰。
(2023)氢燃料电池发动机项目可行性研究报告写作模板(一)
(2023)氢燃料电池发动机项目可行性研究报告写作模板(一)介绍段•氢燃料电池发动机项目背景介绍•项目可行性研究的目的和意义•本报告编写的背景和意义研究内容1.技术可行性分析–研究当前氢燃料电池发动机技术的现状和发展趋势–分析氢燃料电池发动机的优缺点–研究国内外相关案例及成功经验2.市场需求分析–研究氢燃料电池发动机在各个领域的市场需求及未来发展趋势–分析竞争现状及潜在竞争对手3.资金投入分析–研究氢燃料电池发动机项目的投资规模及资金来源–分析资金回报期及风险分析•总结以上研究内容，提出项目可行性建议•在市场需求、技术发展和投资回报等方面做出评估和预测•提出相关政策和技术支持建议，为项目推进提供参考参考文献•罗永武. 氢燃料电池发动机技术的现状与展望[J].充电站技术, 2018, 14:40-43.•李志超, 王小平, 李力. 氢燃料电池发动机用于汽车的市场需求分析[J]. 汽车科技, 2019, 13(3):12-15.•宋辉, 赵德明, 赵建平. 氢燃料电池发动机项目的可行性研究与分析[J]. 能源与环保, 2019, 10:56-59.技术可行性分析现状和发展趋势随着人们对环保能源的需求增加，氢燃料电池发动机成为了一种备受关注的动力系统。
目前，国内外的汽车制造商、能源公司、科研机构等都在积极开展氢燃料电池发动机的研究和开发工作。
其中，在技术研究领域，包括氢气在电池中的制备、存储和输送等方面取得较为显著的进展。
氢燃料电池发动机的主要优点包括：零污染，能够有效减少环境污染；高能量密度，能够提供大功率输出；燃料适应性广，氢气可以通过多种方式制备，使用范围广泛；运行安静，噪音很小。
然而，氢燃料电池发动机也存在一些缺点，比如成本高，目前的制造成本较高；贮氢问题，氢气的贮存仍然存在问题；安全问题，燃料电池的高压运行对车辆安全提出了挑战。
相关成功案例国内外都有很多氢燃料电池发动机相关的成功案例。
例如，日本丰田公司的Mirai氢燃料电池汽车，已经开始销售，并取得了一定的市场反响；美国的特斯拉公司也在积极研发氢燃料电池技术，并在其汽车上应用。
燃料电池的研究进展综述
燃料电池的研究进展综述⼀. 燃料电池简介1.定义燃料电池(Fuel Cells)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。
2.基本结构燃料电池的基本结构主要是由四部分组成，分别为阳极、阴极、电解质和外部电路。
通常阳极为氢电极，阴极为氧电极。
阳极和阴极上都需要含有⼀定量的电催化剂，⽤来加速电极上发⽣的电化学反应，两电极之间是电解质。
图1.燃料电池基本结构⽰意图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；图2.燃料电池分类详细介绍(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℃)。
4.原理燃料电池的⼯作原理相对简单，主要包括燃料氧化和氧⽓还原两个电极反应及离⼦传输过程。
早期的燃料电池结构相对简单，只需要传输离⼦的电解质和两个固态电极。
当以氢⽓为燃料，氧⽓为氧化剂时，燃料电池的阴阳极反应和总反应分别为：阳极：H2 → 2Ｈ＋＋2ｅ-阴极：1/2 O2＋2Ｈ＋＋2ｅ-→Ｈ2O总反应：H2＋1/2Ｏ2 →H2O其中，Ｈ2通过扩散达到阳极，在催化剂作⽤下被氧化成和ｅ-，此后，Ｈ通过电解液到达阴极，⽽电⼦则通过外电路带动负載做功后也到达阴极，从⽽与O2发⽣还原反应（ORR）。
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燃料电池及燃料电池发动机研究原作者：宋珂同济大学中德学院燃料电池主要由阳极、阴极、电解质组成是一种将氢、氧的化学能通过催化反应直接转化成电能的装置。
其最大特点是清洁、高效，被视为石油等生化能源的替代品。
燃料电池种类较多，其中质子交换膜燃料电池在电动汽车上用运最广泛。
燃料电池发动机是电动汽车的关键部件，具有自身的比较优势及缺点。
燃料电池（FuelCell）是一种将氢，氧的化学能通过催化反应直接转换成电能的装置。
其最大特点在于反应过程不涉及燃烧和热机（日eatengine），不受卡诺循环（Carnotcycle）的限制，因此能量转换效率可高达60％～70％实际使用效率是普通内燃机的2倍左右。
质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell PEMFC）是燃料电池的一种因为具备了低温快速启动，无电解液腐蚀溢漏问题等运输动力所必须具备的特点，而被认为是今后燃料电池汽车上最理想的。
一、燃料电池的历史燃料电池的起源可以追溯到19世纪初，欧洲的两位科学家CFSchbnbein教授与WilliamRGrove爵士，他们分别是燃料电池原理的发现者和燃料电池的发明者。
一般认为燃料电池最早是诞生于1839年Grove的气体电池（Gas voltaic cbattery）实验，然而比较严谨的说法是Schdnbein在1838年首度发现了燃料电池的电化学效应，而第二年Grove 发明了燃料电池。
Schonbein发现氢气与铂电极上的氯气或氧气所进行的化学反应过程中能够产生电流，Schonbein将这种现象解释为极化效应（Polarisationeffect），这便是后来被称做燃料电池的起源。
Grove的气体电池基本构想源自于水的电解实验。
水电解过程是用电将水分解成为氢气和氧气，反过来，Grove认为将氧气和氢气反应就有可能逆转电解过程而产生电。
为了验证这一理论，他将两条铂分别放入两个密封的瓶中，一个瓶中充满氢气，另一个瓶中充满氧气，当这两个密封的瓶浸入稀硫酸溶液时，电流便开始在两个电极之间流动，装有氧气的瓶中产生了水，而为了提高整个装置所产生的电压，Grove将四组这种装置串联起来，他将这种电池称做“气体电池”，这个装置就是后来被公认的全世界第一个燃料电池。
而“燃料电池”（FuelCell）一词直到1889年才由LMond和nger两位化学家所提出。
然而在19世纪，要将燃料电池商业化存在着很多无法克服的障碍如铂的来源，氢气的制备等等。
因此Grove的发明并未引起大家的关注。
到了19世纪末，更由于内燃机技术的崛起与快速发展，同时配合大规模化石燃料的开发与利用，使得燃料电池应用变得遥遥无期。
燃料电池的现代史可以从20世纪60年代初期太空科技的发展谈起。
美国航天局（NASA）为了寻找适合用于载人宇宙飞船的动力源，进行了各种动力源发电特性的比较与分析，例如，化学电池、燃料电池、太阳能电池及核能等。
最后选中比功率高，比能量高的燃料电池，作为功率要求1～1.0kW，飞行时间在1～30天的载人宇宙飞船的主电源。
1973年发生石油危机后，世界各国普遍认识到能源的重要性，因此各国纷纷制定各种能源政策以期降低对石油进口的依赖性。
其中在提高能源使用效率和能源多元化的考虑下，再度引发了人们对燃料电池的兴趣。
20世纪70-80年代的20年之间，燃料电池的研发工作主要集中在开发新材料、寻求最佳的燃料来源和降低成本等方面，例如，杜邦（Dupont）公司于1972年成功地开发出了燃料电池专用的高分子电解质隔膜Nafion。
此后燃料电池技术在民用领域应用的重要里程碑就是加拿大巴拉德动力系统（BallardPowerSystem）公司在1993年所推出的全世界第一辆以质子交换膜燃料电池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）为动力的车辆。
进入21世纪后的今天，全世界各地已经有许多医院、学校、商场等公共场所已经安装了燃料电池进行并联供电或示范运行，而主要的汽车制造商也已经开发出各种燃料电池原型车辆。
在北美和欧洲的许多城市，以燃料电池为动力的公共汽车正在投入示范运行。
在中国的北京和上海也已经出现燃料电池公共汽车示范运行车队。
此外以燃料电池作为便携式电子产品电源的研究也在如火如茶地进行。
19世纪科学上的奇特发现即将成为21世纪及以后年代的主流能源使用方式。
二、燃料电池基本原理燃料电池与一般传统电池一样，是一种将活性物质的化学能转化为电能的装置，因此都属于电化学动力源（Electrochemical PowerSource）。
与一般传统电池不同的是燃料电池的电极本身不具有活性物质，而只是个催化转换组件。
燃料电池的反应机理是将燃料中的化学能不经燃烧而直接转化为电能。
传统电池当其内部的活性物质用完后则需停止使用，待重新补充活性物质后才可以再使用。
而燃料电池则是名副其实的能量转换机器，而非能量储存机器。
燃料和氧化剂等活性物质都是从燃料电池外部输入，原则上只要不断从外部输入活性物质，燃料电池就可以源源不断的提供电能。
从这个意义上说，燃料电池本身是一个开放的发电装置，这正是燃料电池和普通电池的最大区别。
氢氧燃料电池实际上就是电解水的逆过程，通过氢氧的化学反应生成水并释，放电能。
氢气和氧气分别是燃料电池在电化反应过程中的燃料和氧化剂。
三、燃料电池的特点燃料电池具有如下几个主要特点：1．效率高燃料电池根据电化学原理直接将化学能转换为电能，理论上的整体热电合并（CombinedHeat；andPowerCHP）效率可达90%以上。
由于各种极化（Polarization）的限制，现在使用的燃料电池实际电能转换效率均在40%-60％之间，若热电合并则效率可达80%。
与其它形式发电技术相比，除核能外，平均单位质量燃料所能产生的电能，燃料电池是最高的。
2．噪声低：传统发电技术包括火力发电、水力发电、核能发电等，由于使用高速运转的涡轮机来发电，所以在运转过程中会产生很大的噪声。
而燃料电池通过催化反应将燃料的化学能直接转换为电能，不需要转动组件，所以噪声低。
3．污染低：燃料电池以氢气为主要燃料用化石燃料（Fossilfuel）来提炼富氢燃料的制取过程中C02的排放量比热机过程减少40％以上。
同时，燃料电池所用燃料气体在反应前必须脱硫（Desulphurization），并且燃料电池发电不经过燃烧，所以几乎不排放硫的氧化物与氮的氧化物。
当使用纯氢为燃料时它只产生水。
4．进料广：对燃料电池而言只要含有氢原子的物质都可以作为燃料进料来源，如天然气、石油、煤炭等汽化产物或沼气、酒精、甲醇等，因此，燃料电池非常符合能源多元化，可以减缓主流能源的耗竭。
5．用途多：燃料电池的发电容量由单节电池的功率与数目决定，且无论发电规模大小均能保持高发电效率，因此其发电规模具有弹性。
目前燃料电池所能提供的功率范围在1W～1000MW之间，因此广泛地运用于发电站、车辆动力、便携式电源。
四、燃料电池的种类燃料电池种类繁多，一般根据其工作温度、燃料种类和电解质类型来分类。
（一）按工作温度分类1．低温燃料电池（60～200℃）包括碱性燃料电池（AlkalineFuelCell，AFC）、质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）：2．中温燃料电池（160-220℃）包括磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）：3．高温燃料电池（600～1000℃）包括熔融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）、固态氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）。
（二）按燃料来源分类1．直接式燃料电池即燃料直接使用氢气；2．间接式燃料电池是燃料不直接使用氢气，而是将甲烷、甲醇或其它烃类化合物经过处理转变成氢或富含氢的混合气后再供给燃料电池：3．再生燃料电池则指将燃料电池生成的水经适当方法分解成氢气和氧气，再重新供给燃料电池进行催化反应。
（三）按电解质类型分类有碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），固态氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）质子交换膜燃料电池的电池单体主要由质子交换膜、催化剂、电极和集流板组成。
具体反应过程为：经增湿的H2和O2分别进入阳极和阴极经电极扩散层扩散到达催化层和质子交换膜的界面，分别在催化剂作用下发生氧化和还原反应，即阳极：H2→2H+＋2e-阴极：2H+＋1／202+2e-→H2O总反应：H2＋1/202→H2O阳极反应生成的氢质子通过质子交换膜到达阴极，阳极反应产生的电子通过外电路到达阴极。
生成的水以水蒸气或冷凝水形式随过剩热量从阴极室排出。
以下介绍质子交换膜燃料电池的主要部件。
1．质子交换膜质子交换膜是PEMFC的核心部件是一种厚度仅为50～180μm的极薄膜片，是电极活性物质（催化剂）的基底。
其主要特点是在一定的温度下具有通过选择性即只允许H+离子透过，而不允许H2和其它离子通过。
质子交换膜燃料电池对质子交换膜的要求很高，不仅需要有很好的离子导电性能，同时具有一定的含水率，对电池工作过程中的氧化、还原反应具有稳定性，并且具有足够高的机械强度和结构强度。
由于膜的结构、工艺等方面还存在一些问题，到目前为止质子交换膜的成本还相当高，约占燃料电池系统总成本的20%-30%。
要实现燃料电池的商业化运用，质子交换膜成本急待降低。
加拿大的巴拉德公司研究的第三代质子交换膜寿命超过4500h，价格降到50美元/m2。
2．催化剂为加快电化学反应的速度，气体扩散电极上有催化剂，包括阴极催化剂和阳极催化剂两种。
阴极催化剂需要有很高的催化活性和稳定性。
而阳极催化剂除了具有很高的催化活性和稳定性外还需要具有抗CO中毒的能力。
目前主要选择贵金属Pt（铂）作为电催化剂。
铂的催化效果很好，但是价格昂贵资源稀缺，这也是燃料电池价格居高不下的原因之一。
PEMFC催化剂研究的重点在于提高铂的利用率，降低单位面积铂的使用量，同时找寻铂的廉价替代品。
3．膜电极和集流板质子交换膜燃料电池的质子交换膜与两侧的气体扩散电极（阴极和阳极）结合，组成燃料电池的膜电极。
通常称膜电极为MEA（MembraneElectrodeAssembly），是PEMFC的核心组件。
以上讨论的质子交换膜和催化剂就包括在膜电极中同时包括阴、阳极的扩散层。
双极性集流板简称双极板或集流板放置在膜电极的两侧，分别称为阳极集流板和阴极集流板。
主要作用在于导电、导流燃料以及导流冷却水。
五、燃料电池发动机（Fuel Cell Engine）的构成燃料电池要想完成相应的催化反应，输出电能并满足在汽车上的稳定使用还需配置以下辅助系统：燃料供给／循环系统（氢气和氧气供给）、水／热管理系统、控制／安全系统等。