第1章
绪论

面向国家碳达峰与碳中和目标，亟须发展清洁、高效的能源转换技术，促进动力系统低碳化转型。燃料电池可以将燃料的化学能直接转化为电能，其发电过程突破卡诺循环限制，具有发电效率高、低污染、低噪声等特点，受到了世界各国的广泛重视，有望成为继内燃机、锂电池之后的新一代高效动力。

目前，燃料电池在动力领域发挥着越来越重要的作用，2020年出货量接近1GW[1]。在众多燃料电池类型中，质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Mem-brane Fuel Cell，PEMFC）在移动、便携使用领域占有主体地位，随着加氢站的普及，丰田与现代正引领PEMFC动力汽车的商业化，本田、奔驰、宝马等公司也在其中占有一席之地。

与PEMFC相比，固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）在高温（600～1000℃）下工作，其余热等级较高，可进一步与燃气轮机组成混合动力系统，发电效率可达80%以上；同时，其燃料适用范围广，不仅可以采用纯氢作为燃料，还可以使用天然气、重整气等多种碳氢燃料，是实现碳基能源清洁高效利用的关键技术。