1.2 质子交换膜燃料电池的优势及应用

燃料电池类型多种多样，但工作原理大同小异。本书重点关注的是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池，对于其他类型燃料电池本书将不做介绍。氢氧质子交换膜燃料电池具有无污染、工作温度低、能量密度高、动态响应迅速、运行可靠性强、维护方便等优势。燃料电池作为动力源相比现在广为应用的锂离子电池、铅酸电池等蓄电池在能量密度方面具有显著优势，且加氢时间远低于充电时间。对于蓄电池动力系统来说，增加续航时间绝大多数情况下意味着增加蓄电池装置，而对燃料电池系统来说，则只需要增加储氢容器体积，这一点对于实现装置轻量化具有非常重要的意义，尤其是对续航时间有较高需求时（如无人机等）。锂离子电池在低温环境下的储电容量和寿命都将大幅降低，而燃料电池环境适应能力更强。由于没有运动部件，燃料电池工作过程中的噪声远远小于传统内燃机等动力装置，而且其工作温度较低，热辐射量也很小。目前质子交换膜燃料电池已经在交通运输（包括汽车、飞机、叉车、船舶等）、分布式能源、数据中心供电、边远地区电力供应等多个领域获得了广泛应用。