燃料电池技术进展及发达国家的开发动态
现阶段，最主要也是最具前景的氢能利用方式就是燃料电池。燃料电池是唯一同时兼备无
污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力源，其主要应用途径是汽车用。
过去
10 年西方汽车商在研究开发燃料电池上的投资高达 100 亿美元，其中 80%用于开发车
用燃料电池。预计未来
5 年西方在该领域的投入至少还将增加 40 亿美元。2002 年美国政府对
燃料电池研究的投入约为
2.2 亿美元，日本的研发预算也增加到 2.2 亿美元。美国 Arthur
D.Little 公司估计，2007 年燃料电池在运输方面的商业价值将达到 90 亿美元。美国、德国、日
本在目前的燃料电池技术研发（氢能开发）领域处于领先地位。
燃料电池的类型主要有质子交换膜燃料电池（ PEMFC，最有前途）；碱性燃料电池
（
AFC）；磷酸盐型燃料电池（PAFC）；熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）；固体氧化物
燃料电池（
SOFC）。
表
燃料电池的应用领域
PEMFC AFC
PAFC
MCFC
SOFC
固定
分布式
电源
电网侧
集中式
不可能
不可能
不可能
可能
可能
分布式
不可能
不可能
不可能
可能
可能
发电功率再生 不可能
不可能
可能
可能
可能
用 户 侧 发
电
住宅
可能
研究中
不可能
研究中
可能
商用
可能
研究中
可能
可能
可能
研究中
研究中
可能
可能
可能
重工业
不可能
不可能
可能
可能
可能
动力装置
轻型
可能
不可能
不可能
不可能
不可能
重型
可能
不可能
研究中
研究中
研究中
辅助动力 轻&重型
可能
不可能
不可能
不可能
可能
可携式
特级应用 娱乐，军事
可能
不可能
不可能
不可能
可能
微型
可能
不可能
不可能
不可能
不可能
资料来源：
DOE 上海科技情报研究所钟婷整理
I. 碱性燃料电池（AFC）
这种电池用 35%~45%KOH 为电解液，渗透于多孔而惰性的基质隔膜材料中，工作温度
小于
100
℃。该种电池的优点是氧在碱液中的电化学反应速度比在酸性液中大，因此有较大
的电流密度和输出功率。但氧化剂应为纯氧，电池中贵金属催化剂用量较大，而利用率不高。
目前，此类燃料电池技术的发展已非常成熟，并已经在航天飞行及潜艇中成功应用。发展碱
性燃料电池的核心技术是要避免二氧化碳对碱性电解液成分的破坏，不论是空气中百万分
之几的二氧化碳成分还是烃类的重整气使用时所含有的二氧化碳，都要进行去除处理，这