电子在外电路形成直流电。因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，
就可以向外电路的负载连续地输出电能。
3 PEMFC 的特点及研发应用现状
燃料电池种类较多，PEMFC 以其工作温度低、启动快、能量密度高、寿命长等优点特别适
宜作为便携式电源、机动车电源和中、小型发电系统。
PEMFC 发电机由本体及其附属系统构成。本体结构除上述核心单元外，还包括单体电池
层叠时为防止汽、水泄漏而设置的密封件，以及压紧各单体电池所需的紧固件等。附属系统
包括：燃料及氧化剂贮存及其循环单元，电池湿度、温度调节单元，功率变换单元及系统控
制单元。图
2 是一个典型的 PEMFC 发电系统示意图[4]。
(1) PEMFC 作为移动式电源的应用
PEMFC 作为移动式电源的应用领域分为两大类：一是可用作便携式电源、小型移动电源、
车载电源等。适用于军事、通讯、
机等领域，以满足应急供电和高可靠性、高稳定性供电
的需要。实际应用是手机电池、笔记本电脑等便携电子设备、军用背负式通讯电源、卫星通讯
车载电源等。二是用作自行车、摩托车、汽车等
工具的动力电源，以满足环保对车辆排放
的要求。从目前
情况看，
PEMFC 是技术最成熟的电动车动力电源。
国际上，PEMFC 研究开发领域的权威机构是加拿大 Ballard 能源系统公司。美国 H-Power
公司于
1996 年研制出世界上第一辆以 PEMFC 发电机为动力源的大巴士[5]。近年来，我国
对燃料电池电动车的研发也极为重视，被列入国家重点科技攻关计划。上海神力公司、富原
燃料电池有限公司、清华大学、中科院大连化物所已分别研制出游览观光车、中巴车样车，其
性能接近或达到国际先进水平。
(2) PEMFC 作为固定式电源的应用
PEMFC 除适用于作为
电源外，也非常适合用于固定式电源。既可与电网系统互联，
用于调峰；也可作为独立电源，用作海岛、山区、边远地区、或作为国防（人防）发供电系统
电源。
采用多台 PEMFC 发电机联网还可构成分散式供电系统。分散式供电系统有很多优点：①
可省去电网线路及配电调度控制系统；
② 有利于热电联供（由于 PEMFC 电站无噪声，可
就近安装，
PEMFC 发电所产生的热可进入供热系统），可使燃料总利用率高达 80%以上；
③ 受战争和
战争条件下的主动防护需要；
④ 通过
天燃气、煤气重整制氢，可利用
现 有 天 燃 气 、 煤 气 供 气 系 统 等 基 础 设 施 为 PEMFC
提供燃料；通过再生能源制氢（电解水制氢、太阳能电解制氢、生物制氢）则可形成循环利
用系统（这种循环系统特别适用于边远地区、人所），使系统建设成本和运行成本降低。国
际上普遍认为，随着燃料电池的推广应用，
分散型电站将是一个趋势。