氢燃料电池的工作原理及应用前景一、工作原理氢燃料电池（HydrogenFuelCell）是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置
其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极
以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例，其工作原理如下：(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为 2个氢质子，并释放出 2个电子，阳极反应为：H2→2H++2e
(3)在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：1/2O2+2H++2e→H2O总的化学反应为：H2+1/2O2＝H2O电子在外电路形成直流电
因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，就可以向外电路的负载连续地输出电能
二、特点1、无污染燃料电池对环境无污染
它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案
燃烧会释放像 COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物
如上所述，燃料电池只会产生水和热
如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程
2、无噪声燃料电池运行安静，噪声大约只有 55dB，相当于人们正常交谈的水平
这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方
3、高效率燃料电池的发电效率可以达到 50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换
氢是世界上最多的元素，氢气来源极其广泛并且是可再生资源，所以用氢气作为“燃料”似乎最合适不过
由于燃料电池是化学能直接转换为电能，相比内燃机的燃烧作用不会产生大量废气与废热，转化效率
