燃料電池（Fuel cell）是一種主要透過氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的電池。而最常見的燃料為氫，一些碳?xì)浠衔锢缣烊粴夂痛既缂淄榈扔袝r(shí)亦會(huì)作燃料使用。燃料電池有別于原電池，因?yàn)樾枰g定的氧和燃料來源，以確保其運(yùn)作供電。此電池的優(yōu)點(diǎn)是可以提供不間斷的穩(wěn)定電力，直至燃料耗盡。

1839年，英國(guó)物理學(xué)家威廉?葛洛夫制作了首個(gè)燃料電池。而首次燃料電池的應(yīng)用就在美國(guó)國(guó)家航空航天局1960年代的太空任務(wù)當(dāng)中，為探測(cè)器、人造衛(wèi)星和太空艙提供電力。從此以后，燃料電池就開始被廣泛使用在工業(yè)、住屋、交通等方面，作為基本或后備供電裝置。

燃料電池原理

現(xiàn)今生活中存在多種燃料電池，但它們運(yùn)作原理基本上大致相同，必定包含一個(gè)陽極，一個(gè)陰極以及電解質(zhì)讓電荷通過電池兩極。電子由陽極傳至陰極產(chǎn)生直流電，形成完整電路。各種燃料電池是基于使用不同的電解質(zhì)以及電池大小而分類的，因此電池種類變得更多元化，用途亦更廣泛。由于以個(gè)體燃料電池計(jì)，單一顆電池只能輸出相對(duì)較小的電壓，大約0.7V，所以燃料電池多以串連或一組的分式制造，以增加電壓，配合應(yīng)用需求。

另一方面，燃料電池產(chǎn)電后會(huì)產(chǎn)生水與熱，基于不同的燃料使用，有可能產(chǎn)生極少量二氧化氮和其他物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的污染比原電池少，是一種綠色能源。燃料電池的能量效率通常為40-60％之間；如果廢熱被捕獲使用，其熱電聯(lián)產(chǎn)的能量效率可高達(dá)85％。

燃料電池的市場(chǎng)正在增長(zhǎng)，并且派克研究公司(Pike Research)估計(jì)，到2020年固定式燃料電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到50 GW。

燃料電池的應(yīng)用

固定燃料電池被用于商業(yè)、 工業(yè)及住宅主要和備份能發(fā)電。燃料電池是作為動(dòng)力源在遠(yuǎn)端位置，如航太器、 遠(yuǎn)端氣象站、 大型公園、 通訊中心、 農(nóng)村處地點(diǎn)，包括研究站和某些軍事應(yīng)用程式中非常重要。運(yùn)行簡(jiǎn)單且輕量的氫-氧燃料電池系統(tǒng)，沒有重大的部件需要移動(dòng)。由于燃料電池沒有移動(dòng)部件，而且發(fā)電不涉及燃燒，在理想的情況他們可以實(shí)現(xiàn)起來，具 99.9999%的可靠性。相當(dāng)于六年產(chǎn)電運(yùn)行其當(dāng)中有不多于一分鐘的停機(jī)時(shí)間。因?yàn)槿剂想姵氐碾娊獠巯到y(tǒng)本身，不存儲(chǔ)燃料，而是依賴于外部存儲(chǔ)單元，他們可以成功應(yīng)用在大型能源存儲(chǔ)中，設(shè)置農(nóng)村地區(qū)是一個(gè)例子。

燃料電池的種類有：質(zhì)子交換膜燃料電池、高溫燃料電池、堿性燃料電池 （AFC）等。種主要燃料電池的比較