1.2 質子交換膜燃料電池的優勢及應用

燃料電池類型多種多樣，但工作原理大同小異。本書重點關注的是以氫氣為燃料的質子交換膜燃料電池，對于其他類型燃料電池本書將不做介紹。氫氧質子交換膜燃料電池具有無污染、工作溫度低、能量密度高、動態響應迅速、運行可靠性強、維護方便等優勢。燃料電池作為動力源相比現在廣為應用的鋰離子電池、鉛酸電池等蓄電池在能量密度方面具有顯著優勢，且加氫時間遠低于充電時間。對于蓄電池動力系統來說，增加續航時間絕大多數情況下意味著增加蓄電池裝置，而對燃料電池系統來說，則只需要增加儲氫容器體積，這一點對于實現裝置輕量化具有非常重要的意義，尤其是對續航時間有較高需求時（如無人機等）。鋰離子電池在低溫環境下的儲電容量和壽命都將大幅降低，而燃料電池環境適應能力更強。由于沒有運動部件，燃料電池工作過程中的噪聲遠遠小于傳統內燃機等動力裝置，而且其工作溫度較低，熱輻射量也很小。目前質子交換膜燃料電池已經在交通運輸（包括汽車、飛機、叉車、船舶等）、分布式能源、數據中心供電、邊遠地區電力供應等多個領域獲得了廣泛應用。