接与氧气反应），如果用化学反应来表示，可以写成：

 

　　

2H2-4e→4H+ 

　　

O2+4e→2O2- 

　　燃料电池的核心技术为电极与电解质，对电极的要求是表面积尽量大，更有利于将氢
气（甲醇）与氧气催化为离子态的催化剂；而电解质则要求拥有更好的导电性，以促成反
应不断进行，同时还能对生成的离子具备隔离能力，让离子在电极处捕获需要的电子，而
不是电解质内部捕获，提升发电效率。

 

　　

“烧水”还是“烧油”？ 

　　从用户燃料加注层面来看，燃料电池还分为

“加水（H2O）”与“加油（其它化学燃

料）

”两种。“烧水”还是“烧油”虽然在内部机理上并没有显著差别，但在实现难度和电池性

能上却有明显差别。这也是长久以来，加油的燃料电池比加氢的燃料电池研究更多、报道更
广的原因。

 

　　加油燃料电池

 

　　加油的燃料电池主要

“油料”为甲醇，甲醇可如同氢气一样直接在电解质中与氧气反应，

东芝、三星、索尼等都有开发类似的产品。东芝曾在

2009 年推出了一款名为 Dynario 的直接

甲醇燃料电池，限量

3000 个。使用甲醇瓶往 Dvnario 注入甲醇后，Dynario 即刻开始生成电

能 并 可 通 过

USB 线 传 入 手 机 或 数 码 播 放 器 等 移 动 终 端 。 整 个 产 品 体 积 为

150mm×74.5mm×21mm，重 280g，燃料舱容量 14mL，注满可在 20 秒内生成足够 2 部手机
的电量。为便于向其他终端提供持续电力，

Dynario 还内置有可充电锂电池，可存储燃料电

池产生的电量。不过售价也不菲，当初约合人民币

2225 元，补给甲醇瓶一组 5 个，售价也

达到

235 元。索尼在 2008 年小型燃料电池展上也展示过类似的系统，且体积更小，长宽仅

约为

50mm×30mm，最大功率可达 3W，不过这之后并没有看到产品。基于甲醇的燃料电池

虽然研究最多，但限于其能量转换效率低、成本高，市场表现似乎并不出色。

 

　　前文提到的

Lilliputian 的 Nectar 采用了看似更难实现的丁烷燃料，不过它们没有使用

常规的低温聚合物电解质技术，而是采用

TMEMS 技术。在电池单元的核心技术方面采用名

为

“Generator Chip”的硅基 MEMS 芯片，实现了多个小型化的高温电池单元，形成一个微型

固体氧化物燃料电池。每个圆筒型燃料盒的发电容量为

55Wh，核心电池单元反应温度达到

600

℃以上，利用微型固体氧化物燃料电池的高能量转换效率，获得实用化的量产电池。目

前，

Nectar 已从国际民间航空组织（ICAO）及美国运输部获得了许可，可以在飞机上使用。

 　　加水燃料电池 
　　相比加

“油”燃料电池，加“水”燃料电池的难点是如何找到一种储存氢气的材料。外接压

缩气体钢瓶或者采用吸氢材料是电动汽车等大功率应用中的常规思路，但面对移动终端应
用时，直接使用氢气会造成要么体积庞大、要么实现复杂的难题。因此在便携燃料电池中，
普遍采用加水通过化学反应产生氢气的做法，罗姆产品应用的正是这一方法。

 

　　罗姆与

Aquafairy 公司（总部位于日本京都）和京都大学利用独创技术，成功地将氢化

钙固化为片材。体积不满

3cm。的氢化钙片材（38mm×38mm×2mm）遇水可生成约 4.5L 的氢、

5Wh 的电力。氢化钙是一种灰白色结晶体，遇水可剧烈反应产生氢气和氢氧化钙。氢氧化钙
是一种碱性物质，俗称熟石灰，在空气中可与二氧化碳反应生成白色的碳酸钙，对人体和
环境均无害，也没有其他有害气体排放。由于燃料电池工作中生成物也是水，因此产品仅需
要加入少量水引发反应即可。

 

　　罗姆公司已经用这种材料制成了可供

iPhone 和智能手机使用的移动电源，体积和重量

均是有史以来最轻巧的，一次加水提供的电力大致相当于

1350mAh 的锂电池容量。利用这

项储氢技术，罗姆还开发了面向地震等灾难环境下的备灾燃料电池。内置容量可高达
400Wh，整体重量不到 1kg，还有可提供 200W 输出的大功率家用产品，体重也只和一部