燃料电池原理及优缺点

优点：燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。从理论上来讲，只要连续供给燃料，燃料电池便能连续发电，已被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。

发电效率高

燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上，它的发电效率可达到85%~90%，但由于工作时各种极化的限制，目前燃料电池的能量转化效率约为40%~60%。若实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。

环境污染小

燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时，二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。另外，由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫，而且按电化学原理发电，没有高温燃烧过程，因此几乎不排放氮和硫的氧化物，减轻了对大气的污染。

比能量高

液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍，直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池(能量密度最高的充电电池)高10倍以上。目前，燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%，但仍比一般电池的实际比能量高很多。噪音低燃料电池结构简单，运动部件少，工作时噪声很低。即使在11MW级的燃料电池发电厂附近，所测得的噪音也低于55dB。燃料范围广对于燃料电池而言，只要含有氢原子的物质都可以作为燃料，例如天然气、石油、煤炭等化石产物，或是沼气、酒精、甲醇等，因此燃料电池非常能源多样化的需求，可减缓主流能源的耗竭。

可靠性高

当燃料电池的负载有变动时，它会很快响应。无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行，它都能承受且效率变化不大。由于燃料电池的运行高度可靠，可作为各种应急电源和不间断电源使用。易于建设燃料电池具有组装式结构，安装维修方便，不需要很多辅助设施。燃料电池电站的设计和制造相当方便。

缺点：(1)价格昂贵。燃料电池的价格是其他发电机组(内燃机、燃气轮机)的2—10倍。目前最先进的燃料电池系统的价格相当于太阳能发电系统的价格。

(2)对燃料的要求很高。有些燃料电池只能用氢气，有些燃料电池虽然能够用天然气，但必须脱硫，往往需要非常高效的过滤器，并且要经常更换。

(3)维护比较专业。燃料电池的维护与其他的发电机组有很大不同，目前这方面的专业维护人员非常缺乏。燃料电池发生故障之后，往往只能运回生产厂家进行维修，还无法做到现场更换电池堆。

(4)燃料电池目前还处于研发阶段，还不能做到规模生产。市场上已有的一些产品进入商业化的时间还很短。