氫燃料電池原理及應用

肖飛

關鍵詞：氫燃料電池;工作原理;應用

? 一、氫燃料電池工作原理

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置，其基本原理是把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質反應后，放出的電子通過外部的負載到達陰極，在這個過程中產生了電流與電回路，從而達到了發電的效果。

? 二、氫燃料電池汽車

在全球范圍內，目前對于氫能的發展重點主要集中在汽車燃料應用上。

燃料電池汽車是一種利用氫燃料作為長時間續航，傳統電池作為瞬間大電流輸出互相配合的一種新型動力汽車。燃料電池汽車的電力來源為氫氣通過燃料電池系統發電，化學能轉化為電能。

燃料電池汽車主要結構：燃料電池系統、驅動電機、直流變換器、動力電池及儲氫罐。

? 三、氫燃料電池未來展望

? 1.氫燃料電池優勢

氫燃料電池問世超過100年，但真正快速發展也不過幾十年，這意味著氫燃料電池在未來還擁有著巨大的發展空間。

在固定式發電領域，氫燃料電池電能轉化率高，優勢明顯，同時氫燃料電池對比傳統發電廠擁有環境污染和噪聲污染都小的優勢。

在交通領域，氫燃料電池動力汽車排放低，更加環保，也沒有傳統電動汽車表現出的里程困擾。

? 2.氫燃料電池劣勢

首先是氫燃料電池的經濟性目前還不能得以保證，導致現在氫燃料電池汽車數量不多。

其次是燃料問題，雖然氫的制備、運輸和存儲技術在近幾十年已經有了重大突破，但仍有很多技術不成熟的方面需要逐步完善。

另外，加氫站的建設也制約燃料電池技術的發展。

? 四、氫燃料電池應用

氫燃料電池技術在交通領域應用已逐步走向市場。

1.2022年6月17日，一汽解放300輛氫燃料電池卡車從長春正式發往北京、上海和山西三地，標志著國內商用車企業逐步邁入氫能商業化落地階段。

2.2022年7月5日北京市首批福田造40輛氫燃料重卡正式投入運營。

3.據氫能觀察獲悉，現代汽車集團于2022年7月19日宣布，其與英國飛機發動機制造商勞斯萊斯公司簽署了一項商業協議，將全電力推進和氫燃料電池技術引入先進空中交通（AAM）市場。

參考文獻：

[1]IYNC：2002A world of opportunities.Nuclear news 2002，45（7）：53-57.

[2]American Nuclear Society winter meeting：Nuclear and Energy Independence.Nuclear news2002，45（6）：40-58.

（作者單位：湘潭理工學院 肖 飛）