低温燃料电池

低温燃料电池是和太阳能电池齐名的新兴电池技术领域，它是一种在低温下能将化学能直接转化为电能的发电装置。

优势燃料电池由科研走向商用，主要源于以下三大优势，首先是化学能转化效率高，当前利用碳氢燃料化学能转化率为40%,若直接利用氢气则可达到50%以上，若发电设施与燃气涡轮机并用，则可超过60%，若再将电池排放废热回收利用，则燃料能量利用率可达85%；其次是无电力传输的可靠性，燃料电池可独立于国家电网之外，既能提升电力覆盖区域，又能降低敌人瘫痪国家供电系统的风险;再者是燃料多样性，既能以氢气为主要燃料，又能从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素加以使用，同时还能利用太阳能及风能等可再生能源提供电力，将水电解成氢气，再供燃料电池使用。

各个国家的发展综述燃料电池发电技术的分类，在比较小的低功率主要是热点联供系统，还有工厂用的，大概就是到千瓦级和兆瓦级，还有几十兆瓦级的发电系统，一个是备用电源和移动电源，从这个表当中可以看出，前四个比较大的发电电力设备这一大块来说，SOFC每个都用到，研究最广泛。大型的电力设备和小型电源的主要竞争对手是燃气轮机和锂电都很强大。

家用热电联供系统，一个是欧盟在成员国项目的支持下，到2014年安装了800个CHP系统，计划还会更多。有一些欧洲的制造商朝着大规模生产的目标开始进行放大。在这个功率范围内到2023年有望达到一个成千上万台，计划是3600台。但是这个安装的量和日本比起来就小多了，日本目前已经安装了20万台的热电联供系统，目标是2020年安装140万台，到2030年安装530万台，也就是说它从今年到2020年的3年中安装120万台，平均每年都要安装40万台。欧洲推广的比较而言，家用热电联供系统要小得多，因为欧洲的电功率比日本大，每台价格也大得多，日本只需要700W每台。SOFC的增速，红圈当中明显高于PEMFC，大家都认为SOFC价格下降空间比PEMFC大，但是实际下降的幅度还是比PEMFC小。1

应用难点燃料电池汽车是日本车企主推的技术路线，其应用难主要体现在三个方面，首先是燃料电池成本高，其制造使用的交换隔膜及铂触媒均为贵重材料，由此会拉高燃料电池制造成本;其次是氢气储存及使用的安全性，氢气高度易燃易爆，尤其是应用于汽车行业，更像是挂着定时炸弹在出行;再者是基础措施薄弱，因大自然无现成氢气，碳氢化合物除了甲醇外都需要特定设备来分解后才能获取氢气，以供燃料电池使用，它无法利用现有的电网体系，需要投入巨额资金，新建发气装置及充气装置等基础设施。

发展现状1、发电用燃料电池似乎以SOFC为主，因为国外都是以SOFC为主，主要原因发电效率更高，初始效率达到60%，而且成本降低的空间也大一些。

2、我们国家目前还是以PEMFC为主，功率在10-30KW，PEMFC在发电技术中不是主流，后面的主流还是SOFC。目前我们国家在这方面的成熟度比较低。

3、我们国家更多前期工作在备用电源和移动电源方面。

4、发电这块，效率、寿命和高的比能量的电源密度，廉价、高效和长寿命的燃料电池也是以后大力发展的目标。2

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学