3月4日下午，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)第12期儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)公益沙龍?jiān)谥袊?guó)科學(xué)院工程熱物理研究所舉行。會(huì)上，主講嘉賓清華大學(xué)汽車工程系裴普成教授就燃料電池技術(shù)及燃料電池應(yīng)用問(wèn)題與大家展開(kāi)探討，并為大家講解了燃料電池的分類。

　　據(jù)裴普成教授介紹，燃料電池與蓄電池都是電化學(xué)裝置，不同的是蓄電池的能量載體儲(chǔ)存于電池內(nèi)部，為二次使用需要對(duì)電池充電，而燃料電池的能量載體（即燃料）儲(chǔ)存于外部，只要提供燃料，就能連續(xù)不斷地發(fā)電。燃料電池的工作原理，是在電解質(zhì)一側(cè)供給燃料，另一側(cè)供給空氣（氧氣），質(zhì)子從電解質(zhì)穿過(guò)，電子走外電路形成電流。其特征是，有燃料從外部供應(yīng)，有氧氣供應(yīng)，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。全釩液流電池，反應(yīng)物有流動(dòng)供應(yīng)特征，但不是與氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，所以不屬于燃料電池。

　　根據(jù)不同的分類方法，裴普成教授也做出了詳細(xì)的講解。

　　以電解質(zhì)命名的燃料電池，有質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和磷酸摻雜質(zhì)子交換膜燃料電池（PBI-PEMFC）等。其中PBI-PEMFC是在質(zhì)子交換膜基礎(chǔ)上通過(guò)磷酸改性的燃料電池，能夠把燃料電池的溫度升上去，并降低對(duì)鉑催化劑的需求。一方面降低了燃料電池成本，另一方面也大大提高了電池對(duì)一氧化碳的耐受力。

　　以燃料命名的燃料電池，有直接甲醇燃料電池（DMFC）和使用金屬作燃料的金屬空氣燃料電池（MAFC）。其中，直接甲醇燃料電池本質(zhì)也是質(zhì)子交換膜燃料電池。目前國(guó)際上比較熱門的金屬空氣燃料電池有鋰空燃料電池和鋅空燃料電池，一般多用堿性電解質(zhì)，屬于堿性燃料電池。

　　講解完燃料電池分類后，針對(duì)不同電池的特點(diǎn)和在使用中的優(yōu)劣勢(shì)，裴普成教授也分別做了詳細(xì)講解。

　　磷酸燃料電池的工作溫度一般為200度，PBI型的質(zhì)子交換膜燃料電池及所謂高溫質(zhì)子交換膜燃料電池，工作溫度一般在120到200度。這兩種燃料電池有很多相似之處，對(duì)CO耐受力強(qiáng)，但使用不當(dāng)有析出磷酸的可能。

　　熔融碳酸鹽燃料電池的工作溫度高，這意味著它不能像一般的質(zhì)子交換膜燃料電池一樣裝在車上，只能作為固定電源。但同時(shí)，做固定電源不受空間限制，可以把電池功率做得比較大。

　　固體氧化物燃料電池工作溫度也非常高，600至800度，隨著近幾年技術(shù)的發(fā)展，目前可以降到大約400度。

　　熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池，因?yàn)楣ぷ鳒囟榷急容^高，如果用在車上的話汽車的啟動(dòng)會(huì)很麻煩，需要時(shí)間長(zhǎng)，啟停循環(huán)壽命短，因此更多地用于固定電源場(chǎng)合。

　　直接甲醇燃料電池可以用于手機(jī)、電腦上，特別適合軍用。

　　雖然堿性燃料電池早就已經(jīng)發(fā)明，工作溫度最高80度，上世紀(jì)六十年代美國(guó)UTC公司曾為阿波羅登月計(jì)劃提供這種燃料電池，但是汽車行業(yè)對(duì)這種電池并不感興趣，一方面是因?yàn)楣β拭芏鹊停硪环矫媸沁@種電池怕二氧化碳，因此在車上使用不方便。質(zhì)子交換膜燃料電池的出現(xiàn)解決了這些問(wèn)題。與其他電池相比，質(zhì)子交換膜燃料電池的功率密度有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，工作溫度低、容易啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)也令汽車行業(yè)對(duì)它更感興趣。

　　總體來(lái)看，燃料電池對(duì)市場(chǎng)比較有吸引力的，一個(gè)是質(zhì)子交換膜燃料電池，一個(gè)是金屬空氣燃料電池。金屬空氣燃料電池成本低。