什么是氢燃料电池？分类有哪些？应用领域有哪些？

1、氢燃料电池

氢燃料电池(Fuel Cell，FC)是氢能的一种应用形式。氢气与氧气在其内部催化剂的作用下，发生氧化还原反应产生电荷，在外电路中电荷不断汇聚形成电流。氢燃料电池内部有三个关键部件，分别是阳极板、阴极板和电解质膜。阳极板相当于电池的负极，阴极板相当于电池的正极，电解质膜处于阳极板与阴极板中间。

2、氢燃料电池工作原理

氢气通入燃料电池的阳极板，空气通入燃料电池的阴极板，当氢气遇到电解质膜时，氢分子会与电解质膜中的催化剂混合，在催化剂的作用下，氢分子外围电子被剥离出来形成氢离子，它将穿过电解质膜到达阴极板，被剥离出来的电子无法通过电解质膜，电子不断汇聚就形成了电子束也就是电流。最后，这些电子经过导体到达燃料电池阴极板时，与氢离子以及空气中的氧气结合形成水。

3、氢燃料电池分类

目前，以氢气作为反应原料的燃料电池主要有5种类型：

(1)碱性燃料电池(AFC)——工作温度50~100℃。

(2)磷酸燃料电池(PAFC)——工作温度100~300℃。

(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)——工作温度80℃。

(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)——工作温度600~700℃。

(5)固体氧化物燃料电池(SOFC)——工作温度800~1000℃。

其中质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的应用最为广泛，PEMFC的特点是以质子交换膜作为电解质，并且只有质子能通过，其他物质不能通过，因此电子通过外部的导线传送至阴极来提供电能。且其投入低、产值髙、发展较为成熟的因素使其拥有了非常大商业潜质和价值，随着新能源汽车的火热，质子交换膜燃料电池也备受关注。

4、氢燃料电池应用领域

(1)交通运输领域

主要用于乘用车、轻卡、中重卡、客车等道路运输领域;也应用于叉车、船只、航空、轨交等其他交通运输领域。

(2)便携电池领域

主要应用在小型家用电器、消费电子设备、无人机等方面。

(3)发电

主要用于大型固定氢燃料电池电站、建筑应急备用电源等。

(4)建筑供能

主要是热电联产系统。

来源：《氢能行业深度报告系列三：氢燃料电池汽车篇~氢风已至蓄势待发-211010(29页).pdf 》

《头豹研究院：氢燃料电池行业直播短报告：2021年碳中和目标下氢燃料电池行业能否迎来发展新机遇?(17页).pdf》