堿性燃料電池AFC是最早開發的燃料電池技術,在20世紀60年代就成功的應用于航天飛行領域磷酸型燃料電池PAFC也是第一代燃料電池技術,是目前最為成熟的應用技術,已經進入了商業化應用和批量生產由于其成本太高,目前只能作為區域性電站來現場供電供熱熔融碳酸型燃料電池MCFC是第二代燃料電池技術,主要應用于設備發電固體氧化物燃料電池SOFC以其全固態結構更高的能量效率和對煤氣天然氣混合氣體等多種燃料氣體廣泛適應性等突出特點,發展最快,應用廣泛,成為第三代燃料電池[6]

目前正在開發的商用燃料電池還有質子交換膜燃料電池PEMFC它具有較高的能量效率和能量密度,體積重量小,冷啟動時間短,運行安全可靠另外,由于使用的電解質膜為固態,可避免電解質腐蝕燃料電池技術的研究與開發已取得了重大進展,技術逐漸成熟,并在一定程度上實現了商業化作為21世紀的高科技產品,燃料電池已應用于汽車工業能源發電船舶工業航空航天家用電源等行業,受到各國政府的重視[3]

我國燃料電池研究始于20世紀50年代末,70年代國內的燃料電池研究出現了第一次高峰,主要是國家投資的航天用AFC,如氨/空氣燃料電池肼/空氣燃料電池乙二醇/空氣燃料電池等.80年代我國燃料電池研究處于低潮,90年代以來,隨著國外燃料電池技術取得了重大進展,在國內又形成了新一輪的燃料電池研究熱潮.1996年召開的第59次香山科學會議上專門討論了燃料電池的研究現狀與未來發展,鑒于PAFC在國外技術已成熟并進入商品開發階段,我國重點研究開發PEMFCMCFC和SOFC.中國科學院將燃料電池技術列為九五院重大和特別支持項目,國家科委也相繼將燃料電池技術包括DAFC列入九五十五攻關 863973等重大計劃之中.燃料電池的開發是一較大的系統工程,官產研結合是國際上燃料電池研究開發的一個顯著特點,也是必由之路.目前,我國政府高度重視,研究單位眾多,具有多年的人才儲備和科研積累,產業部門的興趣不斷增加,需求迫切,這些都為我國燃料電池的快速發展帶來了無限的生機.[7]

另一方面,我國是一個產煤和燃煤大國,煤的總消耗量約占世界的25%左右,造成煤燃料的極大浪費和嚴重的環境污染.隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,我國汽車的擁有量包括私人汽車迅猛增長,致使燃油的汽車越來越成為重要的污染源.所以開發燃料電池這種潔凈能源技術就顯得極其重要,這也是高效合理使用資源和保護環境的一個重要途徑[7]