▌燃料电池的产生与原（yuán）理
燃料电（diàn）池目（mù）前已（yǐ）经（jīng）在多个领域（yù）都进行了应用尝试，虽然（rán）说法（fǎ）上是一（yī）种“新型电池”，其（qí）实它（tā）的出现并（bìng）不新，早在（zài）1839年，英（yīng）国物（wù）理学家（jiā）威（wēi）廉·格罗夫就制（zhì）作了世界上（shàng）第一（yī）个燃料电池。上世纪60年代（dài），燃料电池就在太空（kōng）探索领域发挥了一定作用。
虽名（míng）为（wéi）“燃料电池”，但其产生（shēng）电量的方式并（bìng）不是（shì）像内燃机一样（yàng）使（shǐ）燃料燃烧产（chǎn）生能量，而是在电池内部让（ràng）燃料与氧或其他催化剂进行氧化还（hái）原反应，从而把燃料的（de）化学能转化为电能。其中最常见的燃料为氢，除了氢以外（wài），一（yī）些碳氢化合物（wù）例如天然气、醇、和甲烷等有（yǒu）时也会作燃料（liào）使（shǐ）用。
虽（suī）然燃料不同，但大部分燃料电池（chí）的工（gōng）作原理和工作模式都差不多。
燃料电池内部（bù）主要由三个相邻区段组成：阳极、电解质（zhì）和（hé）阴极。两个化学反应发生（shēng）在三个不同区段的（de）界面（miàn）之间。用初（chū）中（zhōng）生的化（huà）学语言来（lái）简单描述燃料电池的工作原理，就是消耗（hào）燃料与氧发（fā）生反应（yīng），最终产生水、二氧化（huà）碳等以及电能。
在阳极上，通常需要用催化剂将燃料氧化，使燃料（liào）变成一个正电荷的离子和一个负电荷的电（diàn）子。然（rán）后通过经特殊处（chù）理的电解质溶液（yè）或特殊的（de）膜将（jiāng）电子和离子（zǐ）隔离（lí），让离子通过（guò）电解质，阻隔电子，接着让被释放的电子穿（chuān）过一条电线，因而产生电流（liú）。离子通过电解液（yè）前往（wǎng）阴（yīn）极。一旦达到阴极，离子（zǐ）与电子（zǐ）团（tuán）聚（jù），并且与氧气（qì）反应，从而（ér）产生水或二（èr）氧化碳（tàn）。
▌燃料电池的（de）分类和应用
目前主流的燃料电（diàn）池按电解质（zhì）种类可分为（wéi）主要为以下（xià）五种（zhǒng）：碱性燃料电池（chí）（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化（huà）物（wù）燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）。除此（cǐ）外还有一些类似于（yú）再（zài）生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类（lèi）燃（rán）料电（diàn）池（DMFC）等（děng）不常见的燃料电池。
燃料电（diàn）池（chí）大致分类
根据业内（nèi）人士介绍，现在市面上最有（yǒu）发展前景的两种就是质子（zǐ）交换膜燃料电池（PEMFC）和（hé）熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）。目（mù）前应用（yòng）最（zuì）多的就是质子交（jiāo）换膜的电池，这种电池需要石（shí）墨烯作为介质膜，然后用经过纳米技（jì）术处理的铂金等贵（guì）金属做（zuò）催化（huà）剂，从而制成（chéng）一个反应（yīng）片，每个反应（yīng）片能够（gòu）产生0.7~0.9V的电压（yā），如果想使用大功（gōng）率，只需（xū）把反应（yīng）片组合起来变（biàn）成一个增压后的氢燃料电堆即可。其中质（zhì）子交换膜（mó）燃料电池（PEMFC）工（gōng）作温（wēn）度（dù）为100℃以内，功率输出比较低（dī），最（zuì）适合用于消费级（jí）的电池需求，从电动汽车、无人机甚至于电脑、手机等，都可（kě）能实现（xiàn）使用质子膜燃料电池来进行供电。
此外（wài），很多业（yè）内人士也重点提到了熔（róng）融碳酸盐燃料电池（MCFC），因为MCFC结构（gòu）比较复（fù）杂，因为它们的运（yùn）行温度高导（dǎo）致（zhì）启动时间（jiān）缓慢，这使MCFC系统不适合移动应用（yòng），比较合（hé）适（shì）定位（wèi）于固定式燃料电（diàn）池，由（yóu）于其功率输出也很（hěn）高，所以更适合（hé）作为发（fā）电系统来使用。
▌燃料（liào）电池（chí）的优（yōu）劣势
优（yōu）势
氢（qīng）燃料电（diàn）池优势（shì）十分突出，这也就是为（wéi）什（shí）么很多从业者对其（qí）未（wèi）来（lái）的发展（zhǎn）持乐观（guān）态度（dù）：
氢燃料电（diàn）池（chí）可以不间断（duàn）的提供稳定电（diàn）力，直至燃料耗尽（jìn），并且在燃料（liào）耗尽之（zhī）后，能够快速补充（chōng）燃料，再次进行供电，能有效提升作业的（de）效（xiào）率。
相对锂电池（chí）来说，氢燃（rán）料电池更能适应环境，在环境温度非常（cháng）低的情况（kuàng）下不会（huì）出现锂电（diàn）池那种断电的情况。
寿命（mìng）长，一般氢燃（rán）料电池（chí）都比锂电（diàn）池的使用寿命长几十倍。
氢燃（rán）料电池非常的环保，其消（xiāo）耗氢燃料产生（shēng）的排放物只是水（shuǐ）或二氧化碳等（děng）物质，并且待电池（chí）报废后，其（qí）中的膜和催（cuī）化剂等（děng）材料都是可回收再利用的。
劣（liè）势（shì）
虽（suī）然有强（qiáng）于其他动力源（yuán）的很多（duō）优势，但氢燃料电（diàn）池的劣势也非常明显：
成本太高。据业内人（rén）士介绍，制作质子膜电池中（zhōng）膜的材料（liào）为石墨（mò）烯，目前市（shì）面上石墨烯的成（chéng）本要近1000美金1克，另外（wài）催化剂需要（yào）用一些稀（xī）有的贵金属，这些金属本身的价值高（gāo）昂不说，还需要做纳（nà）米技术处理，这（zhè）就更加提升了成本（běn）。
氢燃料源不易取得，目（mù）前加氢站的发展还处于萌芽阶段，虽（suī）然现在市面上也（yě）有很多能（néng）够买到氢气的渠道，但是（shì）往氢燃料电（diàn）池中加料需（xū）要一（yī）种（zhǒng）特殊的加压设备，这种设备也并不是很普及（jí）。
另外，燃料的运送（sòng）需要的标准也很高，不便于消费者（zhě）移动和携带。
氢燃（rán）料（liào）电池的（de）安（ān）全性也饱（bǎo）受业内人士质疑，由于氢的易燃易爆性，加之氢燃（rán）料电池（chí）工作是会（huì）产生的温度也过（guò）高，更增加（jiā）了其发生事故的（de）几率。
综（zōng）合来看（kàn），目前氢燃料电（diàn）池的发展并不是很成熟，记者（zhě）咨询了（le）很（hěn）多（duō）无（wú）人机的从业者，虽然（rán）其（qí）中很多人都承（chéng）认氢（qīng）燃料电池是趋势，但就目前来说，他们对其还是报（bào）一定的悲观态度，认为还不适合作为无人机的动力（lì）。当然也不乏一些对氢燃料电池信（xìn）心十足的从业者觉得，氢燃料电池的缺（quē）点瑕不（bú）掩瑜，很快就能发（fā）展成熟。
那么，未来氢燃料电池（chí）会不（bú）会成为无（wú）人机行业（yè）的刚需呢，我（wǒ）们还需要观望。
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