航天領域

20世紀60年代氫燃料電池就已經成功地應用于航天領域往返于太空和地球之間的阿波羅飛船就安裝了這種體積小容量大的裝置進入70年代以后隨著人們不斷地掌握多種先進的制氫技術很快氫燃料電池就被運用于發電和汽車

大型電站無論是水電火電或核電都是把發出的電送往電網由電網輸送給用戶但由于各用電戶的負荷不同電網有時呈現為高峰有時則呈現為低谷這就會導致停電或電壓不穩另外傳統的火力發電站的燃燒能量大約有70%要消耗在鍋爐和汽輪發電機這些龐大的設備上燃燒時還會消耗大量的能源和排放大量的有害物質而使用氫燃料電池發電是將燃料的化學能直接轉換為電能不需要進行燃燒能量轉換率可達60%～80%而且污染少噪音小裝置可大可小非常靈活

氫的化學特性活躍它可同許多金屬或合金化合某些金屬或合金吸收氫之后形成一種金屬氫化物其中有些金屬氫化物的氫含量很高甚至高于液氫的密度而且該金屬氫化物在一定溫度條件下會分解并把所吸收的氫釋放出來這就構成了一種良好的貯氫材料

汽車應用

20輛中國自主研制的氫燃料電池轎車在同濟大學新能源汽車工程中心舉行赴京發車儀式它們將在奧運會中投入運營這20輛氫燃料電池轎車是基于大眾帕薩特領馭車型通過改制和集成最新一代燃料電池轎車動力系統平臺而成功研發出來的它們以氫氣為能源經氫氧化學反應生成水真正實現零污染氫燃料電池轎車加一次氫可跑300多公里時速達每小時140~150公里氫燃料電池轎車比同類型內燃機車重200多公斤貴5倍以上

氫燃料電池車的工作原理是將氫氣送到燃料電池的陽極板（負極）經過催化劑（鉑）的作用氫原子中的一個電子被分離出來失去電子的氫離子（質子）穿過質子交換膜到達燃料電池陰極板（正極）而電子是不能通過質子交換膜的這個電子只能經外部電路到達燃料電池陰極板從而在外電路中產生電流電子到達陰極板后與氧原子和氫離子重新結合為水由于供應給陰極板的氧可以從空氣中獲得因此只要不斷地給陽極板供應氫給陰極板供應空氣并及時把水（蒸氣）帶走就可以不斷地提供電能燃料電池發出的電經逆變器控制器等裝置給電動機供電再經傳動系統驅動橋等帶動車輪轉動就可使車輛在路上行駛與傳統汽車相比燃料電池車能量轉化效率高達60~80%為內燃機的2～3倍燃料電池的燃料是氫和氧生成物是清潔的水它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳也沒有硫和微粒排出因此氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放零污染的車氫燃料是完美的汽車能源

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑劣勢也是顯而易見隨著科技的進步曾經困擾氫燃料電池發展的諸如安全性氫燃料的貯存技術等問題已經逐步攻克并不斷完善然而成本問題依然是阻礙氫燃料電池車發展的最大瓶頸氫燃料電池的成本是普通汽油機的100倍這個價格是市場所難以承受的

據悉這批氫燃料電池車最大輸出功率高達60千瓦燃料消耗僅為每百公里1.2公斤氫氣大約相當于4升93號汽油

英國政府將大力發展氫燃料電池汽車計劃在2030年之前使英國氫燃料電池車保有量達到160萬輛并在2050年之前使其市場占有率達到30%-50%政府將從2015年起實現氫燃料電池汽車本土化生產并自行研發相關技術另外還將建設氫燃料補給站

目前豐田汽車公司已經將燃料電池的成本大幅降低, 整車價格控制在6.9萬美元40萬人民幣, 可提供100KW動力輸出, 續航能力達到700公里. 并將在北美和日本本土上市, 上市時間為2015年上半年.