燃料电池的开发现状及其发展前景
燃料电池技术的发展现状与趋势
燃料电池技术的发展现状与趋势随着全球环保和节能意识的不断加深，燃料电池技术因其高效、低排放、清洁等特点，成为人们普遍关注的焦点。
本文将介绍燃料电池技术的原理、应用、现状以及未来发展趋势。
一、燃料电池技术的原理燃料电池是一种利用化学反应将化学能转化为电能的装置。
它利用氢气和氧气等气体，在电极上反应产生电能和水等废物，无污染、高效、噪音低，是一种高科技环保节能的新型发电方式。
燃料电池的原理是利用电化学反应将氢气和氧气等气体在电极上反应，产生电能。
具体来讲，燃料电池由一个质子导体、两个极板及电解质和催化剂等组成。
随着氢气流经正极板，氢分子分解成氢原子，通过质子导体进入负极板，与与氧气和电子发生化学反应。
这种反应产生的电子会在电路中产生电流，从而产生电能。
二、燃料电池技术的应用燃料电池技术有着广泛的应用领域，可以应用于汽车、备用电力、物流运输、航空等领域，因此备受关注。
其中，燃料电池汽车是燃料电池技术最为广泛应用的领域之一。
燃料电池汽车的工作原理与普通汽车相似，只是用电代替了燃料，排放物质变成了水，没有污染。
除此之外，燃料电池汽车相比于传统燃油汽车具有更高的能源利用率。
据了解，一辆燃料电池汽车在公里数相同的情况下，比传统汽车节省30%左右的油耗，排放量只有传统汽车的一半左右。
三、燃料电池技术的现状随着近年来环保意识的不断提高，各国政府在节能环保方面加大了投入，推动新能源汽车发展。
燃料电池汽车作为一种环保、清洁的新能源汽车，备受世界各国政府、汽车厂商、能源企业、科研机构、高校等各界人士的重视。
目前，全球已经有不少汽车厂商推出了燃料电池汽车产品，其中，丰田、本田、戴姆勒、通用等国际汽车巨头都在不断研发和推广燃料电池汽车。
有关调查显示，到2025年燃料电池汽车的销量将高达50万辆以上。
另外，多个国家的政府纷纷出台了支持燃料电池汽车发展的政策和资金扶持。
四、燃料电池技术的发展趋势随着人们对环保和节能的需求不断提高，燃料电池技术的未来将更加广阔。
2024年燃料电池行业深度分析报告
2024年是燃料电池行业发展的重要一年。
在这一年里，燃料电池技
术进一步成熟，市场规模继续扩大。
本报告将对2024年燃料电池行业的
发展状况进行深入分析。
首先，2024年燃料电池行业仍然面临一些挑战。
首先是成本问题。
燃料电池的制造成本较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次是燃料
电池系统的稳定性和寿命问题，目前还没有找到一个解决方案。
再次是氢
气供应的问题，目前氢气供应仍然不够充分，限制了燃料电池汽车的发展。
然而，2024年燃料电池行业仍然取得了一些重要的进展。
首先是在
政策支持方面。
2024年，中国政府出台了一系列扶持燃料电池发展的政策，包括财政补贴、免征购置税等，为燃料电池行业提供了良好的政策环境。
其次是在技术创新方面。
2024年，燃料电池技术进一步成熟，系统
效率和使用寿命得到了提高。
再次是在市场推广方面。
2024年，燃料电
池汽车的销量继续增长，市场规模逐渐扩大。
除了中国，其他国家和地区也在推动燃料电池行业的发展。
例如，日
本在2024年继续扩大了燃料电池汽车的销售规模，韩国、美国等国家也
在加大燃料电池技术研发和市场推广的力度。
全球燃料电池市场规模预计
在2024年将达到100万辆以上。
总之，2024年是燃料电池行业发展的重要一年。
尽管面临一些挑战，但燃料电池行业仍然取得了一些重要的进展。
随着政策支持的加大和技术
创新的推进，燃料电池行业有望继续保持良好的发展势头，为环境友好型
能源提供更多可持续的解决方案。
燃料电池技术的发展现状与前景
燃料电池技术的发展现状与前景燃料电池是一种能够将氢气、甲醇等可再生燃料转化成电能的技术。
与传统的化石燃料相比，燃料电池具有能量利用率高、环境友好等优势，被认为是未来能源的重要发展方向之一。
本文将探讨燃料电池技术的发展现状与前景。
一、燃料电池技术的发展历程燃料电池作为一种新型能源技术，其研究始于19世纪末。
20世纪60年代，美国NASA将燃料电池投入太空航行，这是燃料电池应用的一次重要尝试。
之后，燃料电池得到了广泛的关注和研究，各国纷纷投入大量的资金和人力进行研发，燃料电池也得到了不断的升级和改进。
二、燃料电池技术的现状目前，燃料电池技术已经进入到了实用化阶段。
燃料电池的类型有很多，最为常见的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。
其中，PEMFC是轻质、高效、响应速度快的燃料电池类型，适用于汽车、船舶和便携式电子设备等领域。
SOFC则具有长寿命、高效率的特点，适用于能源电力系统和基础设施等领域。
此外，燃料电池在微型化、高温高压等方面也有了很大的发展。
三、燃料电池技术的前景燃料电池技术的前景非常广阔。
首先，燃料电池作为一种新型能源技术，具有能源利用效率高、减少环境污染等优势，将会成为未来能源的重要组成部分。
其次，燃料电池的应用领域非常广泛，包括汽车、船舶、飞机等交通工具，以及电力系统和基础设施等方面，将会为人类社会的发展做出重要贡献。
再次，随着燃料电池技术的不断发展和提高，其成本也将随之降低，逐渐进入到商业化阶段，成为一项可持续发展的能源技术。
总之，燃料电池技术的发展历程经历了漫长的研究过程，而现在已经进入到实用阶段。
未来，燃料电池技术将会成为重要的能源组成部分，成为推动人类社会持续发展的重要力量。
同时，燃料电池技术将会在成本和性能等方面得到更多的提高和改进，成为一项可持续发展的能源技术。
固体氧化物燃料电池的发展现状和前景
固体氧化物燃料电池的发展现状和前景1. 引言说到固体氧化物燃料电池（SOFC），有点像在讲一个刚出道的明星，虽然现在还不算大红大紫，但潜力可不小哦！想象一下，一个能安静地把化学能转化为电能的家伙，不用噪音、不用汽油，只要靠氢气或者天然气就能工作，真的是个环保小能手。
今天我们就来聊聊这个新星的发展现状以及未来前景，保证让你开开眼界，哈哈！2. 发展现状2.1 技术进步现在的SOFC技术可是越来越成熟，真是“金鸡报晓”的感觉！早期的燃料电池在效率和耐用性上都存在不少问题，但随着科技的进步，材料科学的飞速发展，这小家伙的性能也跟着水涨船高。
现在的固体氧化物燃料电池效率能达到60%甚至更高，简直可以和传统发电方式一较高下，毫不逊色。
研究人员用高温电解陶瓷材料替代了原来的金属材料，结果就像“柳暗花明又一村”，不仅降低了成本，还提高了电池的稳定性。
听起来是不是很让人期待？2.2 应用领域而且，SOFC的应用场景可真是不少，从小型设备到大型发电站，几乎无所不能，像个“万金油”。
比如在住宅区，SOFC可以直接为家庭供电、供暖，这样一来，不仅省电费，还能减少温室气体排放，真是一举两得！还有在一些偏远地区，尤其是没有电网的地方，SOFC也能大展拳脚，帮助人们解决用电难的问题，真是“雪中送炭”。
而且，它还可以与可再生能源结合，比如太阳能和风能，这样一来，SOFC就像“鱼和熊掌可以兼得”的美妙选择。
3. 前景展望3.1 市场潜力未来的SOFC市场可谓是“潜力无穷”，行业分析师预测，未来十年这个领域的市场规模将翻番，简直就像过年时的烟花，越放越亮。
随着各国对绿色能源的重视，很多地方都开始投入大量资金用于燃料电池技术的研发，相关部门支持、利好一波接一波，真是春风得意马蹄疾。
这个时候，如果你还是在犹豫是不是要投资相关行业，恐怕就要“吃亏在眼前”了。
3.2 挑战与机遇当然，事情也不是那么简单，SOFC虽然前景大好，但仍然面临一些挑战。
燃料电池的应用现状和未来发展方向
燃料电池的应用现状和未来发展方向燃料电池（Fuel cell）被认为是一种革命性的能源转换技术，可以直接将燃料（通常为氢气）和氧气在没有燃烧的情况下，通过化学反应产生电能，并且只产生水和热作为副产品。
由于其高能量密度、环保清洁和高效能等优势，燃料电池被广泛研究和应用于各个领域，包括交通运输、家庭能源、航空航天和移动通信等。
本文将介绍燃料电池的应用现状以及未来的发展方向。
一、燃料电池的应用现状1. 交通运输领域燃料电池在交通运输领域的应用是其最为重要的领域之一。
目前，燃料电池汽车已经进入商业化阶段，且持续发展。
例如，丰田汽车的Mirai、日产汽车的e-NV200 FCV和本田汽车的Clarity等燃料电池汽车已经在市场上销售。
这些汽车通过燃料电池将氢气转化为电能，驱动电动机工作，实现了零排放和长续航里程的特点。
此外，燃料电池也被应用于公交车、货车和火车等公共交通工具中，以实现环保清洁的运输方式。
2. 家庭能源领域随着能源危机的日益严重和环境意识的增强，人们对于可持续能源的需求不断增加。
燃料电池被看作是一种有效的家庭能源解决方案。
家用燃料电池系统可以将天然气等燃料转化为电能供家庭使用，同时还能提供热能用于供暖和热水。
这种系统不仅能够减少对传统能源的依赖，还能降低碳排放和室内空气污染。
3. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域的应用也引起了广泛关注。
相比传统的燃油动力系统，燃料电池可以提供更高的能量密度和更低的重量，从而提高飞机的性能和航程。
燃料电池在无人机、卫星和宇航器上的应用已取得了一定的成果，为航空航天技术和探索提供了新的突破。
4. 移动通信领域移动通信设备的使用急剧增加，对于高能量密度和长续航时间的需求也越来越大。
燃料电池被广泛探索作为移动通信设备的电源解决方案。
例如，燃料电池可以用于手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备，以延长电池的使用时间和提高使用体验。
燃料电池技术的不断发展为移动通信领域带来了更大的潜力。
2024年燃料电池市场前景分析
燃料电池市场前景分析引言燃料电池作为一种新兴的清洁能源技术，具有高能量转换效率、低碳排放、无污染等优点。
随着全球对环境保护的关注逐渐增强，燃料电池市场前景备受瞩目。
本文将对燃料电池市场前景进行分析，探讨其发展趋势和面临的挑战。
1. 燃料电池市场概况燃料电池市场主要分为汽车领域、能源领域和移动设备领域。
当前，汽车领域是燃料电池市场的主要应用领域，而能源领域和移动设备领域的应用还相对较少。
全球燃料电池市场规模不断扩大，预计未来几年将保持快速增长。
2. 燃料电池市场发展趋势2.1 汽车领域随着环保意识的提高，汽车行业正逐渐向电动化转型。
燃料电池汽车作为一种可持续发展的交通工具，具有零排放和长续航里程的优点，因此在未来几年有望取得较大的市场份额。
不仅传统汽车制造商纷纷投入燃料电池汽车的研发与生产，也有不少新兴企业加入到这一领域。
2.2 能源领域燃料电池在能源领域的应用也具有广阔的市场前景。
随着可再生能源的快速发展，如太阳能和风能等，燃料电池可作为能源的存储和转换设备，用于解决可再生能源的不稳定性和间歇性问题。
此外，燃料电池还可以用于工业生产过程的能源供应，如氢气燃料电池用于供应工厂的电能。
2.3 移动设备领域移动设备领域的应用是燃料电池市场的另一个潜在增长点。
由于移动设备的电池续航时间短，用户对于电池寿命的要求逐渐提高。
燃料电池作为一种高能量密度和长续航里程的能源供应方式，被认为是未来移动设备领域的主要发展方向。
3. 燃料电池市场面临的挑战3.1 技术挑战目前，燃料电池技术仍存在一些技术挑战。
例如，燃料电池的寿命和稳定性需要进一步提高，燃料电池堆的成本也较高。
此外，燃料电池的厂商数量较少，市场竞争程度较低，这也限制了燃料电池市场的发展。
3.2 基础设施建设燃料电池汽车的普及需要配套的加氢站进行加氢，然而目前加氢站的建设相对滞后。
此外，加氢站的建设成本较高，也对燃料电池汽车的推广产生了一定的影响。
3.3 法律政策和市场环境燃料电池的发展还面临法律政策和市场环境的不确定性。
燃料电池技术的发展和市场前景
燃料电池技术的发展和市场前景近年来，燃料电池技术作为一种新兴的能源转换技术在全球范围内引起了广泛关注。
与传统燃烧发电方式相比，燃料电池具有高效、低污染、可再生等特点，被视为解决全球能源问题的重要举措。
本文将探讨燃料电池技术的发展状况以及其在市场上的前景。
首先，回顾燃料电池技术的发展历程。
早在19世纪初，燃料电池基本原理就已经被发现，但由于技术限制和成本高昂，燃料电池并未得到广泛应用。
直到20世纪末，随着能源危机的加剧，人们对清洁、高效能源的需求日益迫切，燃料电池技术再次受到重视。
经过多年的研发与改进，各种类型的燃料电池逐渐成熟，包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
这些新技术的研发不仅提高了燃料电池的效率和可靠性，还降低了成本，使其逐渐走入实际应用领域。
其次，探讨燃料电池技术的市场前景。
目前，燃料电池已被应用于多个领域。
在交通运输方面，燃料电池汽车被认为是传统汽车的替代品，其具备零排放、高能效、长续航里程等优势。
许多汽车制造商已经推出了商用燃料电池汽车，并在全球范围内进行市场推广。
此外，燃料电池还可以应用于航空航天、海洋工程、无人机等领域，实现高效清洁能源的利用。
此外，随着再生能源的迅速发展，燃料电池与太阳能、风能等能源形式的结合也成为前景广阔的领域。
然而，要实现燃料电池技术的广泛应用仍然面临一些挑战。
首先是成本问题。
目前，燃料电池的制造成本仍然较高，限制了其在市场上的竞争力。
其次是燃料电池的氢气供应问题。
燃料电池需要纯净的氢气供应，但氢气的生产和储存技术尚不成熟，且建立氢气供应基础设施需要较大投资。
此外，燃料电池面临的最大挑战之一是与传统能源设施的配套问题。
由于燃料电池应用的特殊性，需要与传统能源设施进行协同，这需要改变现有的能源供应结构和网络配置。
针对这些挑战，政府、企业和科研机构正加大燃料电池技术的研发和推广力度。
政府在政策、补贴等方面提供支持，促进燃料电池技术的商业化和市场化。
燃料电池的应用现状与市场分析
燃料电池的应用现状与市场分析在当今能源转型的大背景下，燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换技术，正逐渐走进人们的视野，并在多个领域展现出巨大的应用潜力。
燃料电池的工作原理基于电化学原理，通过燃料（如氢气、甲烷等）与氧化剂（通常为氧气）在电催化剂的作用下发生化学反应，将化学能直接转化为电能。
这种能量转换方式具有高效、安静、无污染等优点，与传统的燃烧发电方式相比，具有显著的优势。
在交通领域，燃料电池汽车是目前燃料电池应用的一个重要方向。
与传统的电动汽车相比，燃料电池汽车具有续航里程长、加氢时间短等优点。
许多汽车制造商都在积极投入燃料电池汽车的研发和生产。
例如，丰田的 Mirai 车型已经在一些市场上实现了商业化销售，并且取得了一定的市场份额。
然而，燃料电池汽车的普及仍面临一些挑战。
首先是加氢基础设施的不足，目前加氢站的数量远远少于加油站，这给燃料电池汽车的使用带来了很大的不便。
其次是燃料电池的成本较高，导致车辆售价相对昂贵，限制了消费者的购买意愿。
除了汽车，燃料电池在轨道交通领域也有应用。
一些城市的有轨电车和轻轨列车开始采用燃料电池作为动力源，不仅减少了对电网的依赖，还降低了运营成本和环境污染。
在能源存储方面，燃料电池与可再生能源（如太阳能、风能）的结合具有广阔的前景。
由于可再生能源的输出具有间歇性和不稳定性，通过将多余的电能用于电解水制取氢气，然后在需要时通过燃料电池将氢气转化为电能，可以实现能源的有效存储和稳定供应。
这对于提高可再生能源的利用率和电网的稳定性具有重要意义。
在分布式发电领域，燃料电池可以为家庭、商业和工业用户提供可靠的电力供应。
特别是在一些偏远地区或者对电力质量要求较高的场所，燃料电池发电系统具有独特的优势。
然而，燃料电池的市场发展也并非一帆风顺。
目前，燃料电池的大规模商业化应用还面临着一些技术和成本方面的挑战。
在技术方面，燃料电池的耐久性、可靠性和低温启动性能等仍需要进一步提高。
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燃料电池的开发现状及其发展前景燃料电池（Fuel Cell）是一种等温、并直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效地（50%～70%）、环境友好地转化为电能的发电装置，也是一种新型的无污染、无噪音、大规模、大功率和高效率汽车动力和发电设备。
虽然在1893年W.Grove就提出了氢和氧反应可以发电的原理，但限于当时的科学技术水平以及能源和环境方面的认识，这一原理并没有被人们重视。
直到20世纪60年代初，由于高技术发展的迫切需要，才开发了液氢和液氧的小型燃料电池，应用于空间飞行器和潜水艇。
1965年美国首先研制出第一个离子交换膜电池，并将其作为宇宙飞船的主要能源，用于航天事业上[1，2]。
从此，燃料电池作为一种化学能源，以其独特的优点、优越的性能受到世界各国科学家的重视，并得到了进一步的研究与开发，被列为未来世界十大科技之首[3，4]。
1燃料电池的基本概念1.1基本原理燃料电池的工作原理和普通电池一样，是将燃料氧化反应所释放的化学键能直接转化为电能的一种装置。
与一般电池不同的是，在燃料电池中燃料及氧化剂（空气与氧气）可以连续不断地供给电池，反应产物可以连续不断地从电池排出，同时连续不断地输出电能和热能。
从这个意义上讲，燃料电池可视为一种特殊的发电装置。
图1为燃料电池工作原理示意图[5]。
图1 燃料电池的基本结构和工作原理由图1可知，燃料电池由阳极和阴极组成，在阳极和阴极之间为导离子的电解质，根据电解质的不同而有不同类型的燃料电池。
燃料电池的燃料通常是H2和CO，而燃料电池的氧化剂则可以是空气和氧气。
燃料供入燃料电池的阳极，氧化剂则供入燃料电池的阴极，阳极和阴极都是用多孔的材料制成，以便燃料和氧化剂进行良好的接触。
在阳极上，燃料气体被氢氧化物、氧化物和来自电解质的碳酸盐离子所氧化而生成H2O、CO2并产生电子。
如果在阳极和阴极之间用导线连接，则电子就会从阳极流向阴极，在阴极上氧化剂被来自阳极的电子离子化，生成氢氧化物、氧化物或碳酸盐离子，这些离子通过电解质由阴极流向阳极，从而完成了整个电流的回路。
由于在燃料电池中所进行的化学反应是可逆反应，因而它和常规的发电系统，如凝汽式发电的朗肯循环不同，燃料电池的化学键能向电能的转换效率不受卡诺循环效率的限制，因而在理论上可以达到非常高的能量转换效率。
对于今天的燃料电池技术，由于电解质和化学物质之间需要很大的接触空间，因而每个燃料电池元件的尺寸和功率是受限制的，一般为几十瓦一个电池元件，一个功率为100 kW的组件占面积约0.2 m2。
1.2 燃料电池的主要种类及特性燃料电池有多种分类[6，7]。
按燃料的类型可分为直接型、间接型、再生型三类，其中直接型和再生型燃料电池类似于一般的一次电池和二次电池，直接型燃料电池根据工作温度可分为低温型（200 ℃）、中温型（200～750 ℃）和高温型（750 ℃）三种。
按电解质的种类，燃料电池又可分为碱性氢氧燃料电池（AFC）、磷酸盐型燃料电池（PAFC）、固体氧化物型燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、聚合物离子膜型燃料电池（PEMFC）等类型。
表1列出了几种主要类型燃料电池的特性[9，10]。
表1 几种主要类型燃料电池的类型和特性类型AFC PAFC SOFC MCFC PEMFC燃料纯H2H2和CO2 H2和CO H2和CO H2电解质NaOH/KOH H3PO4 ZrO2/Y2O3 KliCO3 离子膜导电离子OH-H+ O2-CO32- H+氧化剂纯氧空气空气空气空气阳极材料多孔石墨板多孔石墨板Ni-ZrO3 多孔镍板多孔石墨板阴极材料金属或石墨多孔石墨板LaCoO3 NiO(1-2atmLi) 多孔石墨板构型单极或双极双极双极单极或双极单极或双极外壳聚合物石墨材料ɑ-Al2O3 镍聚合物石墨材料工作温度/℃≤100 ≤200 800～1 000 600～700≤100发电效率40%~45% 40%~45% 50%~60% 45%~60% 40%~45%技术状态高度发展、高效高度发展、成本高，电池结构选择，正在进行现场实验，高度发展，需余热利用率低开发廉价技术需延长寿命降低成本可应用领域航天、特殊特殊需求、区域供电、区域供电电汽车、潜艇地面应用厂区域供电联合发电AIP推动,可移动动力源__________________________________________________________________________________2 燃料电池的特点和优势能量转化效率高与一般热力发电相比, 燃料电池发电具有较高的理论转化效率。
无论是热机还是它的组,其效率都受到卡诺热机效率的限制。
目前,汽轮机或柴油机的效率最大值仅为40%~50%,当用热机带动时,其效率仅为35%~40%；而在燃料电池中,燃料不是被燃烧变为热能,而是直接发电,理论上能量转化效率在90%以上,甚至超过100%。
在实际应用时,考虑到综合利用能量,其总效率可望在80%以上。
另外,其他的物理电池,如温差电池的效率仅为10%,太阳能的效率为20%,就无法与燃料电池相比较了.比能量或比功率高同样重的各种发电装置,燃料电池的发电功率大。
这是因为,对于封闭体系的铅酸蓄电池或锌银电池与外界没有物质的交换,比能量不会随时间变化,但是燃料电池由于不断补充燃料,随着时间延长,其输出能量也越多,这样就可以节省材料,使装置轻,结构紧凑,占用空间小。
污染小、噪音低、振动小燃料电池作为大、中型发电装置使用时，它与火力发电相比，突出的优点是可以减少大气污染，见表2。
表2 燃料电池与火力发电的大气污染情况比较μg·（kW·h）-1污染成分天然气重油煤燃料电池火力发电火力发电火力发电（试验型）SO2 2.5~230 4 550 8 200 0~0.12NO x 1 800 3 200 3 200 63~107烃类20~1 270 135~5 000 30~100 000 14~102尘末0~90 45~320 365~680 0~0.014_______________________________________________________________________________此外，燃料电池自身不需要冷却水，减少了火力发电热排水的污染。
对于氢氧燃料电池而言，发电后产物只有水，所以在载人宇宙飞船等航天器中兼做宇航员的饮用水。
火力发电则要排放大量残渣，并且热机活塞引擎的机械传动部分所形成的噪音污染也十分严重。
比较起来，燃料电池的操作环境要清洁、安静得多。
可靠性高燃料电池的发电装置是由单个电池堆叠成电池组构成的，单个电池串联的电池组并联后再确定整个发电装置的规模。
由于这些电池组合是模块结构，因而维修十分方便。
燃料电池的可靠性还在于：即使处于额定功率以上过载运行时，它都能承受而效率变化不大；当负载有变化时，它的响应速度也快。
这种优良的性能使燃料电池在电高峰期可作为储能电池使用，保证火力发电发电站或核电站在额定功率下稳定运转，电力系统的总效率得以提高。
适用能力强燃料电池可以使用多种多样的初级燃料，包括火力发电厂不宜使用的低质燃料。
既可用于固定地点的发电站，亦可用作汽车、潜艇等交通工具的动力源。
负荷应答速度快，启动或关闭时间短。
设备占地面积小，建设工期短。
燃料电池发电设备的构件小，可以全部积木化，制造和组装都可以在工厂进行，建设工期远远短于传统发电设备。
机器的配置亦可自由设计，使装置更加紧凑，大大减少占地面积，增设工程相当方便。
正由于燃料电池具有上述优点，故被公认为继火力发电、水力发电和核能发电技术之后的第四代化学能发电技术。
燃料电池的最大缺点是辅助控制系统比较复杂，一般都要用昂贵的催化剂。
3燃料电池的研究与开发状况燃料电池的研究与开发是20世纪80-90年代国际上在能源领域开展的热门课题，美国和日本处于世界领先地位，特别是日本在应用上投入巨资来开发燃料电池的组套及整个系统设备，一直处于世界领先地位。
欧洲各国也在积极从事这方面的研究和开发工作。
虽然不同国家各有特色，但总体水平与日美差距较大。
个别发展中国家的燃料电池研究与开发也已经起步，并有其独到之处。
3．1 碱性氢氧燃料电池（AFC）AFC为最早开发研制的燃料电池，技术高度发达，并已在航天飞行中获得成功应用。
美国已成功地将Bacon型AFC用于Apollo登月飞行；石棉模型AFC用于航天飞机，作为机上主电源。
德国Siemens公司开发了100 kW AFC并在u1艇上实验，将其作为不依赖空气（AIP）动力源并获成功。
中科院长春应化所在20世纪60年代末就进行了AFC的研究，70年代国内曾出现过研制高潮。
中科院大连物化所研制成功2种石棉膜型、静态排水的AFC。
天津电源所进行了Bacon型和石棉膜型动态排水AFC研究，成功的研制了动态排水石棉膜型系统。
武汉大学在20世纪70年代试制了以NH3分解气为燃料的300 W AFC电池系统，并进行了试验。
厦门大学进行了多孔气体扩散电极模型研究。
由于AFC需价格昂贵的纯氢和铂催化剂，故在将它成功地应用于航空和行会后，未能在地面上应用。
随着材料科学的进步，现在可以用涂以少量贵金属的碳电极代替早期的铂电极，大大降低了材料成本[10]。
3．2 磷酸盐型燃料电池（PAFC）PAFC由于磷酸易得，反应温和，成为发展最快、研究最为成熟的一种燃料电池，被称为第一代FC。
PAFC是一种高度发展的民用技术，主要用途有：利用排热进行工业废热发电；作分散型电源使用；热电共用等。
PAFC产生的直流电经直交变换以交流形式供给用户。
50~200 kW 可供现场使用，1000 kW以上可作为区域性电站应用。
日本东京4500 kW PAFC电厂的成功运行[ 11]，不但推动了民用FC的发展，而且也加速了的实用化。
但由于PAFC热电效率仅有40%左右，余热温度仅200 ℃，利用价值低；又因它启动时间长，不适于作移动电源。
近年来在国际上研究有所减少，寄希望于批量生产降低成本。
3．3 熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）MCFC的开发技术虽然没有PAFC那样成熟，但由于它使用煤气作燃料，排热量易于利用，是唯一既可作为大规模发电替代火力发电，又可利用其废热发电及供分散的电力事业使用；加之它具有高的工作温度，使得燃气在电池内部的改型处理也就成为可能，因而在建设大型电站中比PAFC具有更显著的经济优势，成为美、日近几年来开发研究燃料电池的重点。
美国从事MCFC研究的有国际燃料电池公司（IFC）、煤气技术研究所（IGT）和能量研究公司（ERC）。
ERC已具备年产2~5 MW外公用管道型MCFC能力，并正在进行3个电极面积为0.65 m2（由244个单电池组成）的123 kW MCFC运行试验。