4 氢燃料电池
4．1 燃料电池是能源利用形式的革命性变革
提起氢能的利用，总会提起燃料电池。这是因为燃料电池是氢能利用中最具特色，应用最广泛、也最具前途的一种新能源形式。可以说燃料电池是能源利用形式一种革命性的变革。
4．1．1 燃料电池突破了传统能源利用形式的弊病
传统能源的利用形式有两大弊病：一是储存于燃料中的化学能，首先都必须变成热能，随后再转换成机械能或电能。受卡诺循环和现代材料的限制，最终从能源获得的效率往往不足35%，能源利用效率很低。二是传统能源利用方式给人类的生存环境造成巨量的废气、废水、废渣、废热和噪声的污染。人们费尽精力企图解决这两个问题，可是往往事半功倍，传统能源的利用效率总是突不破35%，而污染依然存在，还越演越烈。
燃料电池的发明，突破了传统能源的利用形式，为新能源的利用开创了新路。早在1839年由英国人发明利用氢氧燃料的电池，一直到上世纪50年代才取得了实质性进展。到了60年代，燃料电池首先成功应用于阿波罗登月飞船。从此，氢氧燃料电池就开始应用于宇航领域。到80年代后，各种小功率的燃料电池更广泛用于宇航、军事和交通领域，开始了民用普及。一个以燃料电池为形式的“氢能时代”开始走入人类生活。
4．1．2 燃料电池成为新型的能源利用方式
燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转换为电能的装置。只要从外部不断给它提供燃料和氧化剂，不需要燃烧，不需要机械转动的部件，就可使它不断发电。理论上能量转换效率为100%，装置不论大小，实际发电效率可达40~60%，可以直接提供用户实现热电联产联用，没有输电、输热的损失，综合能源效率可达80%。这就说明燃料电池不受卡诺循环的限制，能量转换效率极高。
另外，它清洁、无污染。它不产生温室气体，没有噪声，几乎也不产生污染物。燃料电池这种装置都是模块化结构、积木性强，容量既可小到只为手机供电，大可与火电厂相比美，既可分散供电，也可集中供电，十分灵活。
就这样，燃料电池以其极高的能源效率、极清洁而无污染、与用户关系的灵活机动方便，而成为继水力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置。成为21世纪最有吸引力的能源利用方式之一。 
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