石新軍

燃料電池(fuel cells，F(xiàn)Cs)是繼火電、水電和核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。它是一種將儲(chǔ)存在燃料(如氫氣)和氧化劑(如氧氣)中的化學(xué)能，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。它是唯一同時(shí)兼?zhèn)錈o(wú)污染、高效率、適用廣、無(wú)噪聲和具有連續(xù)工作和模塊化的動(dòng)力裝置，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的高效清潔發(fā)電技術(shù)。

燃料電池已有160多年的發(fā)展史。早在1839年，英國(guó)學(xué)者格羅夫(W.R.Grove)就首先提出通過(guò)氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的原理。直到20世紀(jì)60年代，隨著航天工業(yè)的發(fā)展，燃料電池作為主電源系統(tǒng)被成功應(yīng)用到航天飛行中。經(jīng)過(guò)百年的發(fā)展歷程，燃料電池在特種、航天和民用的移動(dòng)電站、分立電源、特種、電動(dòng)車(chē)、計(jì)算機(jī)與通信等眾多領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)潛力。隨著科技進(jìn)步和氫能技術(shù)的全面發(fā)展，燃料電池將會(huì)深入到人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，直至走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。因此，氫能利用和燃料電池技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重要意義，已受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注和高度重視。

根據(jù)工作溫度的不同，可將燃料電池分為低溫(工作溫度低于100℃)、中溫(工作溫度在100～300℃)和高溫(工作溫度在600～1000℃)三種。而最常用的是根據(jù)燃料電池所用電解質(zhì)分類(lèi)，據(jù)此可分為5種主要類(lèi)型，即堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。其中后3種燃料電池是目前世界各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。表1列出了上述5種燃料電池的主要特點(diǎn)。

燃料電池的工作原理及特點(diǎn)

燃料電池是一種電化學(xué)裝置，其組成與一般電池相同。單體燃料電池是由正負(fù)兩個(gè)電極(負(fù)極即燃料電極，正極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。不同的是，一般電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，電池容量因此受到限制。而燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃料電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，發(fā)生反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物就不斷排出，燃料電池就能連續(xù)發(fā)電。這里以氫-氧燃料電池為例說(shuō)明燃料電池的基本工作原理，圖1是組成氫-氧燃料電池的基本單元示意圖。其陽(yáng)極為氫電極，陰極為氧電極。

通常，陽(yáng)極和陰極上都含有一定量的催化劑，目的是用來(lái)加速電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。燃料電池的工作原理如下。

與此同時(shí)，電子在外電路的連接下形成電流，通過(guò)適當(dāng)連接可以向負(fù)載輸出電能。當(dāng)然，只有燃料電池本體還不能工作，必須有一套相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，包括反應(yīng)劑供給系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電性能控制系統(tǒng)及安全裝置等。

由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，綜合了常規(guī)電池和內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)，因此具有特殊的生命力。綜合起來(lái)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)。

①由于燃料電池的工作原理是建立在電化學(xué)理論之上，不受熱機(jī)效率的限制，所以其效率是內(nèi)燃機(jī)效率的2～3倍。

②參與的化學(xué)反應(yīng)是氫(燃料)和氧(空氣)，生成物是水，所以完全沒(méi)有污染。

③它不同于常規(guī)電池，燃料電池是一種發(fā)電裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置，而不是能量存儲(chǔ)裝置，所以不需要充電，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。

④燃料電池的工作沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)產(chǎn)生噪音。

⑤燃料電池的電極和一般電池的電極不同，它只是化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所和電流的通道，并不參與化學(xué)反應(yīng)，因此沒(méi)有電極損耗，工作可靠、壽命長(zhǎng)，一般可達(dá)5萬(wàn)～10萬(wàn)小時(shí)。

⑥燃料電池除了可用氫氣作燃料外，還可用天然氣、煤氣，甲醇等作燃料，因而其燃料具有多樣性。

⑦由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，燃料電池發(fā)電裝置可根據(jù)所需發(fā)電規(guī)模由多個(gè)單電池組合而成，電池組的組裝和維護(hù)都非常方便，因而可靠性較高。由于燃料電池具有以上優(yōu)點(diǎn)，尤其是無(wú)污染，因此受到世界各國(guó)的廣泛重視。在21世紀(jì)，燃料電池必將部分取代內(nèi)燃機(jī)和常規(guī)電池，成為能源工業(yè)的一支新軍。目前，有關(guān)燃料電池燃料與供應(yīng)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)已成為眾多相關(guān)學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重大課題。

燃料電池的應(yīng)用

由于燃料電池的諸多特性使其廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、航天飛機(jī)、特種、通訊系統(tǒng)、中小規(guī)模電站、家用電源，以及其他需要移動(dòng)電源的場(chǎng)所。以下是應(yīng)用的幾個(gè)方面。

汽車(chē)工業(yè)　車(chē)用燃料電池所具有的效率高、啟動(dòng)快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，使其當(dāng)仁不讓地成為21世紀(jì)汽車(chē)動(dòng)力源的最佳選擇，是取代汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的理想解決方案。從燃料電池的發(fā)展勢(shì)頭看，汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)將會(huì)在21世紀(jì)中葉終止。燃料電池汽車(chē)的最大優(yōu)點(diǎn)是清潔、無(wú)污染，所排出的唯一廢物是水。在全球環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益突出的今天，燃料電池汽車(chē)作為環(huán)保型汽車(chē)越來(lái)越受到人們的重視。世界各大汽車(chē)制造廠商普遍認(rèn)為，近期真正有可能取代傳統(tǒng)汽車(chē)的清潔交通工具，只能是燃料電池汽車(chē)，燃料電池就是汽車(chē)工業(yè)的未來(lái)。近幾年燃料電池汽車(chē)的發(fā)展勢(shì)頭大大超過(guò)了蓄電池電動(dòng)汽車(chē)。隨著大規(guī)模應(yīng)用前景的顯現(xiàn)，美國(guó)、歐洲和日本的汽車(chē)制造廠商都在加緊開(kāi)發(fā)車(chē)用燃料電池技術(shù);預(yù)計(jì)三四年后，燃料電池汽車(chē)將會(huì)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，并投放市場(chǎng)。依據(jù)燃料的不同，汽車(chē)用燃料電池可分為氫燃料電池、甲醇燃料電池、乙醇燃料電池、汽油燃料電池。

圖2A是通用汽車(chē)公司在2001年法蘭克福汽車(chē)展上展出的新型氫燃料電池車(chē)氫動(dòng)三號(hào)。其主要性能為：液體氫罐容量為68L、氫儲(chǔ)存量為416kg，燃料電池組的尺寸為472mm×251mm×496mm、額定輸出功率為94kW，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率為60kW、最高速度為150km、連續(xù)行駛距離為400km。

圖2B是戴姆勒-克萊斯勒集團(tuán)2000年11月7日，在柏林推出的一種甲醇燃料電池新車(chē)型NECAR5。它是以奔馳A級(jí)車(chē)為基礎(chǔ)改裝的，配備了加拿大巴拉德公司的最新質(zhì)子交換膜燃料電池，采用甲醇來(lái)制取氫，燃料電池組最大輸出功率為75kW、最高車(chē)速為150km/h、一次充注續(xù)駛里程為450km;燃料電池的效率比以往測(cè)試車(chē)型提高了50%，同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積顯著減小，重量也大幅度減輕。

圖2C是日本馬自達(dá)與美國(guó)福特汽車(chē)公司在小型轎車(chē)Premacy的基礎(chǔ)上，聯(lián)合開(kāi)發(fā)的乙醇燃料電池車(chē)Premacy2FC2EV。這輛可坐5人、用乙醇作燃料的環(huán)保車(chē)已得到日本交通部批準(zhǔn)獲得汽車(chē)牌照，并開(kāi)始在日本國(guó)內(nèi)進(jìn)行公路越野試驗(yàn)。其引擎的輸出功率為65kW。此外，馬自達(dá)將使用開(kāi)發(fā)的燃料電池車(chē)參加日石三菱及戴姆勒等共同開(kāi)展的燃料汽車(chē)越野試驗(yàn)計(jì)劃。

圖2D是豐田汽車(chē)公司在2001年第35屆東京汽車(chē)展上展出的新型汽油燃料電池汽車(chē)FCHV25，它是用改質(zhì)型汽油類(lèi)燃料的清潔碳?xì)浠衔锶剂蟻?lái)制取氫氣的。豐田將改質(zhì)器做得更小并安裝在汽車(chē)底板下，其尺寸為寬600mm、厚880mm、高200mm。

據(jù)說(shuō)豐田目前已開(kāi)始在車(chē)輛中安裝這種改質(zhì)器進(jìn)行行駛試驗(yàn)。不過(guò)，豐田覺(jué)得這一尺寸仍然略大，準(zhǔn)備進(jìn)一步將其縮小到現(xiàn)在的1/3左右，以便能夠安裝到引擎室中。

能源發(fā)電　普遍認(rèn)為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)是未來(lái)最有吸引力的發(fā)電方法之一，它的能量轉(zhuǎn)換效率高、燃料使用和場(chǎng)址選擇靈活、污染物排放量很少。美國(guó)國(guó)家科技委員會(huì)人士指出：燃料電池將結(jié)束火力發(fā)電時(shí)代。目前國(guó)外重點(diǎn)開(kāi)發(fā)能源發(fā)電的有以下幾種燃料電池。

磷酸鹽燃料電池：美國(guó)已經(jīng)完成12～200千瓦級(jí)就地發(fā)電裝置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，技術(shù)趨于成熟，已可作為商品出售。日本自1981～1990年進(jìn)行集中研究，目前5兆瓦級(jí)加壓型和1兆瓦級(jí)常壓型電廠已投入運(yùn)行。

熔融碳酸鹽燃料電池：從1987年開(kāi)始，美國(guó)燃料電池研究重點(diǎn)已由磷酸鹽型轉(zhuǎn)向高溫熔融碳酸鹽型。截至1993年完成70kW、120kW級(jí)熔融碳酸鹽燃料電堆的評(píng)估試驗(yàn)，第一座演示性200kW電站已于1994年底運(yùn)轉(zhuǎn)，1998年開(kāi)始出售正式產(chǎn)品。

質(zhì)子交換膜燃料電池：加拿大巴拉德公司和世界許多著名公司共同合作開(kāi)發(fā)千瓦級(jí)以下的燃料電池發(fā)電廠。經(jīng)過(guò)5年研發(fā)，第一座250kW發(fā)電廠于1997年8月成功發(fā)電，1999年9月運(yùn)至美國(guó)，經(jīng)過(guò)周密測(cè)試和評(píng)估，在提高設(shè)計(jì)性能與降低成本的基礎(chǔ)上，第二座電廠誕生，現(xiàn)安裝在柏林，輸出功率為250kW，也是在歐洲的第一次測(cè)試。很快巴拉德公司第三座250kW電廠也于2000年9月出現(xiàn)在瑞士的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，2000年10月第四座燃料電池電廠在日本NTT公司安裝完成，開(kāi)拓了亞洲市場(chǎng)，促進(jìn)了其商業(yè)化進(jìn)程。第一個(gè)早期商業(yè)化電廠已在2001年底面市。

固體氧化物燃料電池：在固定電站領(lǐng)域，被稱(chēng)為第三代燃料電池的固體氧化物燃料電池，正在積極的研制和開(kāi)發(fā)中，是蓬勃興起的新型發(fā)電方式之一。

殼牌氫氣公司和西門(mén)子、西屋電力公司聯(lián)手，開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售一種獨(dú)具特色的、以天然氣為燃料的發(fā)電技術(shù)。

該技術(shù)結(jié)合并應(yīng)用了高溫固體氧化物燃料電池，以及殼牌公司開(kāi)發(fā)的二氧化碳清除技術(shù)，它不產(chǎn)生導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體。除了電力以外，這種先進(jìn)的裝置只產(chǎn)生水和純CO2。CO2將被注入廢棄的油氣貯藏池，在此永久歸隱，以取代曾埋藏在地底達(dá)數(shù)百萬(wàn)年之久的碳?xì)浠衔?。與常規(guī)發(fā)電技術(shù)相比，對(duì)發(fā)電量達(dá)10兆瓦級(jí)的發(fā)電廠而言，新型固體氧化物燃料電池發(fā)電技術(shù)能更有效地利用燃料，且成本更低廉、占地更少。

我國(guó)在開(kāi)發(fā)燃料電池能源發(fā)電方面也做出了可喜的成績(jī)。最近，上海交大結(jié)合我國(guó)在21世紀(jì)能源發(fā)展的多元化趨勢(shì)，吸收了國(guó)內(nèi)外寶貴經(jīng)驗(yàn)，率先在國(guó)內(nèi)成功進(jìn)行了1千瓦～115千瓦的熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電實(shí)驗(yàn)。2001年7月，該項(xiàng)目通過(guò)成果鑒定。

該電池組連續(xù)工作達(dá)300小時(shí)，最大輸出功率1060瓦以上，電池組平均電池密度達(dá)14818mA/cm2。

船舶工業(yè)　原則上講，所有燃料電池都適用于水面艦船的發(fā)電和(或)推進(jìn)系統(tǒng)。這些燃料電池所用的燃料有氫氣、富氫氣體(如甲烷)或液態(tài)碳?xì)浠衔?如甲醇、柴油)，后者必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)闹卣拍苡糜谌剂想姵叵到y(tǒng)。

美國(guó)海軍1995年完成的一項(xiàng)燃料電池技術(shù)在用作船用電網(wǎng)和推進(jìn)系統(tǒng)時(shí)，就其對(duì)驅(qū)逐艦和小型護(hù)衛(wèi)艦等海軍戰(zhàn)艦的設(shè)計(jì)性能及其影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。1998年美國(guó)海事署對(duì)燃料電池在集裝箱船上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，該船所需總動(dòng)力為5440kW，它具備在集裝箱內(nèi)貯存加壓天然氣(LNG)的所有必要條件。在8×40ft型的集裝箱船中所裝載的天然氣燃料，能夠行駛大約560海里(1海里≈11852千米)，它比使用柴油約便宜了30%，但缺點(diǎn)是熔融碳酸鹽燃料電池的預(yù)期壽命不長(zhǎng)，在船上只能運(yùn)行大約5年時(shí)間。

德國(guó)西門(mén)子公司一直進(jìn)行著特種動(dòng)力電源的研究，在212級(jí)特種使用的質(zhì)子交換膜燃料電池單元基礎(chǔ)上，最近又研制出120千瓦單元。此單元功率密度可達(dá)280和300W/kg，從2000年開(kāi)始批量生產(chǎn)。另外，西門(mén)子公司還研制了30～45千瓦氫-空氣燃料電池單元，用貯存在艦艇上的氫或柴油液體燃料重整制得的氫來(lái)工作，在2000年已用于水面艦艇。2003年建成的Class212型特種，帶有一套300kW的供電裝置，依靠一個(gè)甲醇裂解爐產(chǎn)生氫氣，巡航速度可達(dá)8海里/小時(shí)，氧氣儲(chǔ)備可供燃料電池、裂解器和全體船員呼吸使用，發(fā)電效率達(dá)70%。

航天工業(yè)　60年代，燃料電池成功地應(yīng)用于阿波羅登月飛船。從60年代開(kāi)始，氫氧燃料電池廣泛應(yīng)用于宇航領(lǐng)域。

美國(guó)飛機(jī)制造業(yè)巨頭波音公司與設(shè)在西班牙馬德里的波音技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心等聯(lián)合研制一種使用環(huán)保燃料電池的電動(dòng)飛機(jī)。波音公司表示，研制這種電動(dòng)飛機(jī)，主要是想檢測(cè)燃料電池在特種領(lǐng)域應(yīng)用的潛力。此項(xiàng)研究的最終目的并不是用燃料電池和電動(dòng)馬達(dá)來(lái)取代現(xiàn)有民航飛機(jī)的引擎，而只是取代現(xiàn)有飛機(jī)引擎的輔助動(dòng)力系統(tǒng)。該系統(tǒng)位于飛機(jī)尾部，主要提供飛機(jī)在陸地上行駛所需動(dòng)力以及在飛行中提供輔助電力。與現(xiàn)有的燃油輔助動(dòng)力系統(tǒng)相比，燃料電池系統(tǒng)噪音更低，更加清潔、高效，它使用同樣的燃料能生產(chǎn)雙倍電力，因此可以大大減少特種運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的污染。波音公司飛機(jī)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部的首席工程師邁克·弗蘭德說(shuō)，燃料電池是一種潛力巨大的新技術(shù)，它在未來(lái)民航飛機(jī)上的應(yīng)用前景廣闊。

移動(dòng)通信　未來(lái)數(shù)年內(nèi)，新的動(dòng)力之源——迷你型燃料電池將成為最搶手的便攜設(shè)備電源，它將帶來(lái)電池能源的革命，在手機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦等電子產(chǎn)品上都將出現(xiàn)它小巧的身影。

高分子型燃料電池手機(jī)：2001年日本電器公司試制了一種新型高分子型燃料電池，看上去就像是一塊餅干。它的原理是如同打火機(jī)裝油一樣，從注油口注入燃料補(bǔ)充電力，以供長(zhǎng)期使用。手機(jī)有了它，可以使用1個(gè)月以上，電腦則可連續(xù)使用數(shù)天。

甲醇燃料電池手機(jī)：摩托羅拉及美國(guó)洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種微型燃料電池，預(yù)計(jì)這種電池終有一天取代目前使用的傳統(tǒng)電池，被各種各樣的電子產(chǎn)品用作電源，包括手機(jī)、筆記本電腦、手持式照相機(jī)、電子游戲機(jī)等，此種電池的底面尺寸約為1平方英寸、厚度小于0.90英寸。使用液體甲醇作燃料，可以十分方便地安裝在各種電子產(chǎn)品內(nèi)。電池的能量密度超過(guò)傳統(tǒng)充電電池的10倍。預(yù)計(jì)3～5年后，體積將明顯小于目前的充電電池，價(jià)格也將大大低于如今的充電電池。

乙醇燃料電池手機(jī)：以色列密迪斯技術(shù)公司(MedisTechnologies)則采取截然不同的方法——采用液態(tài)電解質(zhì)，它與法國(guó)手機(jī)制造商簽訂協(xié)議，正在興建一座蓄電池廠，每年能生產(chǎn)5000萬(wàn)微型燃料電池。該電池以乙醇作燃料，對(duì)旅行者尤為適用。公司總經(jīng)理風(fēng)趣地說(shuō)道：我可以從飯店的冰箱拿出一瓶上好的伏特加酒，往燃料夾中倒一些，就可使用手機(jī)了!即使便宜的伏特加也能管用。

機(jī)器人　美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)科學(xué)家已研制出了一種靠吃肉給體內(nèi)補(bǔ)充電能的機(jī)器人。這種機(jī)器人看上去像一列小火車(chē)，有12只輪子，體內(nèi)裝有一塊微生物燃料電池，為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和工作提供動(dòng)力。這種微生物燃料電池可以通過(guò)細(xì)菌產(chǎn)生酶，消化肉類(lèi)食物，然后把獲取的能量再轉(zhuǎn)化為電能，供給機(jī)器人使用。發(fā)明者威爾金森教授說(shuō)，實(shí)驗(yàn)表明這個(gè)機(jī)器人吃蔬菜效果不佳，吃肉類(lèi)食品最適宜。

此外，這種機(jī)器人還可以吃糖塊。發(fā)明者還說(shuō)，這臺(tái)機(jī)器人不會(huì)對(duì)人類(lèi)構(gòu)成任何威脅，因?yàn)椴](méi)有給它安裝這類(lèi)傳感器。這種微生物燃料電池運(yùn)用在機(jī)器人研究中尚屬首次。

生物燃料電池的發(fā)展　最近，燃料電池技術(shù)又有了新的突破，英國(guó)科學(xué)家研制成功了生物燃料電池。一般燃料電池都用貴金屬作為催化劑。這類(lèi)催化劑都是稀有金屬，因而價(jià)格昂貴。這一狀況嚴(yán)重妨礙了大功率燃料電池和大型燃料電池的推廣，對(duì)大型燃料電池發(fā)電廠的發(fā)展有著很大的負(fù)面影響。

不久以前，英國(guó)肯特大學(xué)和牛津大學(xué)的科學(xué)家們合作，從細(xì)菌細(xì)胞中提煉出一種叫做甲醇脫氫酶的生物催化劑。這種酶能夠加速氫氣的釋放，從而使電子數(shù)目大大增加。在酶催化劑的作用下，剛剛問(wèn)世的生物燃料電池顯示出功率大、體積小、效率高、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)。其能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60%～70%。生物燃料電池發(fā)展前途廣闊，其實(shí)用化和商業(yè)化問(wèn)題正處于進(jìn)一步研究之中。

21世紀(jì)，氫能將取代煤、石油、天然氣等礦物能源，人類(lèi)將告別礦物能源時(shí)代，步入氫能時(shí)代。燃料電池作為把氫能直接轉(zhuǎn)化為電能的潔凈發(fā)電裝置，即將大規(guī)模進(jìn)入社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。

燃料電池發(fā)展前景展望

燃料電池的開(kāi)發(fā)研究以及商業(yè)化，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的重要手段。燃料電池的先進(jìn)性和實(shí)用性已經(jīng)得到公認(rèn)，在加大對(duì)燃料電池的開(kāi)發(fā)、研究與利用力度方面盡管還存在一些問(wèn)題，比如電極材料、制造成本、催化劑等問(wèn)題，但是瑕不掩瑜，加快燃料電池發(fā)展必然是世界發(fā)展的總趨勢(shì)。在發(fā)展燃料電池過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)各種不同燃料電池各自的優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展障礙，有針對(duì)性地展開(kāi)適宜的研究，使各種燃料電池都能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

在全球面臨著環(huán)境惡化和能源危機(jī)的情況下，我國(guó)加入同發(fā)達(dá)國(guó)家在清潔能源研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)。燃料電池發(fā)電技術(shù)被列入《科技發(fā)展十五計(jì)劃和2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃》。中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃重大項(xiàng)目——大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及氫源技術(shù)。中科院和科技部為這項(xiàng)21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)投資逾1億元人民幣。這標(biāo)志著中國(guó)科學(xué)家在21世紀(jì)初為氫能時(shí)代的到來(lái)做好了準(zhǔn)備。

21世紀(jì)被認(rèn)為是氫能的時(shí)代?？梢韵嘈牛S著科技進(jìn)步和氫能技術(shù)的全面發(fā)展，燃料電池商業(yè)化進(jìn)程中的問(wèn)題會(huì)逐步得到妥善解決，其成本價(jià)格將會(huì)逐漸降低，燃料電池將會(huì)如計(jì)算機(jī)一樣，深入到人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，直至走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。