无疑增加了系统的总体造价。此外，电池进行电化学反应生成的水需及时排出，以维持水平
衡。因此，简化排水系统和控制系统也是碱性燃料电池发展中需要解决的核心技术。
 
II. 酸型燃料电池（PAFC）
 
    这种电池采用磷酸为电解质，工作温度 200

℃左右。其突出优点是贵金属催化剂用量比碱

性氢氧化物燃料电池大大减少，还原剂的纯度要求有较大降低，一氧化碳含量可允许达
5%。该类电池一般以有机碳氢化合物为燃料，正负电极用聚四氟乙烯制成的多孔电极，电
极上涂

Pt 作催化剂，电解质为 85%的 H3PO4。在 100~200

℃范围内性能稳定，导电性强。磷

酸电池较其他燃料电池制作成本低，已接近可供民用的程度。目前，国际上功率较大的实用
燃料电池电力站均用这种燃料的电池。美国将磷酸型燃料电池列为国家级重点科研项目进行
研究开发，向全世界出售

200kW 级的磷酸型燃料电池，日本制造出了世界上最大的

（

11MW）磷酸型燃料电池。到 2002 年初，美国已在全世界安装测试了 200kW PAFC 发电

装置

235 套，累计发电 470 万小时。在美国和日本，有几套装置已达到连续发电 1 万小时的

设计目标。欧洲现有

5 套 200kW PAFC 发电装置在运转。日本福日电器和三菱电器已经开发

出

500kW PAFC 发电系统。我国魏子栋等人进行 Pt3（Fe/Co）/C 氧还原电催化剂的研究，

并提出了

Fe/Co 对 Pt 的锚定效应。磷酸型燃料电池发电技术目前已得到高速发展，但是其

启动时间较长以及余热利用价值低等发展障碍导致其发展速度减缓。
III. 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）
 
    这种电池用两种或多种碳酸盐的低融混合物为电解质，如用碱-碳酸盐低温共融体渗透进
多孔性基质，电极为镍粉烧制而成，阴极粉末中含多种过渡金属元素作稳定剂，主要是在
美国、日本和西欧研究和利用较多。

2~5MW 外公用管道型熔融碳酸盐燃料电池已经问世，

在解决

MCFC 的性能衰减和电解质迁移方面已取得突破，美国燃料电池能源公司已在实验

室测试

263kW MCFC 发电装置。意大利 Ansaldo 公司与西班牙 Spanishcomp’s 合作开发

100kW MCFC 发电装置和 500kW MCFC 发电装置。日本日立公司 2000 年开发出 1M W 的
MCFC 发电装置。东芝开发出低成本的 10kW MCFC 发电装置。MCFC 中阴极、阳极、电解质
隔膜和双极板是基础研究的四大难点，这四大部件的集成和对电解质的管理是

MCFC 电池

组及电站模块的安装和运转的技术核心。
 
IV. 固体氧化物燃料电池（SOFC）
 
    电池中的电解质是复合氧化物，在高温（1000

℃以下）时，有很强的离子导电功能。它

是由于钙、镱或钇等混入离子价态低于锆离子的价态，使有些氧负离子晶格位空出来而导电。
目前世界各国都在研制这类电池，并已有实质性的进展，但存在缺点：制造成本较高；温
度太高；电介质易裂缝；电阻较大。目前已开发了管式、平板式和瓦楞式等多种结构形成的
固体氧化物燃料电池，这种燃料电池被称为第三代燃料电池。美国和日本多家公司正在开发
10kW 平面轮机 SOFC 发电装置。德国西门子-西屋电器公司正在测试 100kW SOFC 管状工作
堆，美国在测试

25kW SOFC 工作堆。国内大都处于 SOFC 的基础研究阶段。SOFC 在高温下

工作也给其带来一系列材料，密封和结构上的问题，如电极的烧结，电解质与电极之间的
界面化学扩散以及热膨胀系数不同的材料之间的匹配和双极板材料的稳定性等。这些也在一
定程度上制约着

SOFC 的发展，成为其技术突破的关健方面。

 
V. 质子交换膜燃料电池（PEMFC）