結(jié)構(gòu)
氫燃料電池由正極、負(fù)極和離子導(dǎo)體的電解質(zhì)構(gòu)成，燃料在負(fù)極氧化，氧化劑從正極還原，電子從負(fù)極通過(guò)負(fù)載流向正極構(gòu)成電回路，從而產(chǎn)生電流。
和普通電化學(xué)電池不同的是，燃料電池工作時(shí)所需的燃料和氧化劑由外部供給，其本身僅是能量轉(zhuǎn)換裝置。
分類(lèi)
按照使用方式可分為固定式和便攜式燃料電池；按照運(yùn)行時(shí)溫度可分為低溫（小于100℃）、中溫（100℃—300℃）和高溫（500℃—1000℃）燃料電池。
按照燃料種類(lèi)可分為氫氣和重整氫燃料電池。
通常情況下，按照燃料電池內(nèi)部電解質(zhì)的種類(lèi)進(jìn)行劃分，可分為磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池(AFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。因電解質(zhì)非固態(tài)且具腐蝕性，AFC、PAFC、MCFC的市場(chǎng)接受度較差。
目前，PEMFC和SOFC最為市場(chǎng)接受。
氫能燃料電池技術(shù)，正是讓我們的生活遠(yuǎn)離霧霾、重見(jiàn)藍(lán)天的綠色能源技術(shù)。
氫能燃料電池具有哪些市場(chǎng)應(yīng)用前景？
燃料電池在電動(dòng)汽車(chē)、叉車(chē)、家用熱電聯(lián)供、備用電源、固定電站、軍用電源等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。
●燃料電池電動(dòng)汽車(chē)
世界七大汽車(chē)巨頭均在持續(xù)開(kāi)發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)，并將其上市時(shí)間設(shè)定在2015—2017年。2013年2月，韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司率先建成世界首條燃料電池電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)，計(jì)劃在2015年前制造出1000輛燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。
●叉車(chē)
燃料電池叉車(chē)在美國(guó)已累計(jì)銷(xiāo)售數(shù)千輛，且無(wú)需政府補(bǔ)貼。美國(guó)Sysco公司在2010年裝備了一支燃料電池叉車(chē)車(chē)隊(duì)，截至2012年底，該車(chē)隊(duì)已累計(jì)運(yùn)行79萬(wàn)小時(shí)，加氫66噸，且與純電動(dòng)叉車(chē)相比，每年可節(jié)約10萬(wàn)美元。
●家用熱電聯(lián)供
自2009年，日本開(kāi)始進(jìn)行名為“ENE-FARM”家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)（CHP）的商業(yè)化推廣，政府對(duì)安裝該系統(tǒng)的單位和個(gè)人進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼。2012年9月，歐盟設(shè)立名為ene.field的CHP項(xiàng)目，計(jì)劃投資5300萬(wàn)歐元。
●新的增長(zhǎng)點(diǎn)—電、氣轉(zhuǎn)換
電—氣轉(zhuǎn)換技術(shù)將可再生能源多余電能通過(guò)電解水轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓a(chǎn)生的氫氣即可儲(chǔ)存起來(lái)根據(jù)需要由燃料電池再發(fā)電，也可直接進(jìn)入天然氣管道給用戶(hù)使用。德國(guó)能源巨頭意昂公司正在Falkenhagen建設(shè)示范工廠，利用2MW風(fēng)電生產(chǎn)360Nm3/h氫氣，這些氫氣以2%體積比直接送入Ontras天然氣公司管道中，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電能量的轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存。
●備用電源
燃料電池作為通信基站的備用電源壽命長(zhǎng)，備電時(shí)間久、維護(hù)便捷、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)以及零污染等。2010年美國(guó)共銷(xiāo)售1221臺(tái)燃料電池備用電源，2011年超過(guò)2000臺(tái)。加拿大Ballard公司僅2011年就銷(xiāo)售燃料電池備用電源1447臺(tái)。
●固定電站
近年來(lái)，大型燃料電池電站（MW級(jí)）安裝數(shù)量逐年增加。如，美國(guó)Fuel Cell Energy公司已聯(lián)合韓國(guó)POSCO公司安裝了超過(guò)40MW的MCFC燃料電池電站，并計(jì)劃在2013年再安裝60MW。
●軍用電源
燃料電池在國(guó)防上的應(yīng)用范圍日益廣泛，主要是采用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)作為其軍用電源。2005年10月，繼瑞典“哥特蘭”（A-19）級(jí)潛艇采用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)后，德國(guó)212A、214A型潛艦也陸續(xù)采用該系統(tǒng)。最近，韓國(guó)購(gòu)買(mǎi)了3艘214A型潛艦，并將建造6艘燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)潛艇；美國(guó)海軍研發(fā)出以燃料電池為動(dòng)力的“離子虎”無(wú)人機(jī)，持續(xù)飛行時(shí)間超過(guò)了48小時(shí)。
