1、電堆(Galvanicpile)，分為水冷電堆和空冷電堆。一般空冷電堆用于小型化設(shè)備中，如上海攀業(yè)、江蘇清能生產(chǎn)的空冷電堆，功率、體積較小。

 

2、膜電極(MembraneElectrodeAssemblies)，通常由氣體擴散層、質(zhì)子交換膜、催化劑通過熱壓工藝制成，是氫燃料電池技術(shù)的核心。目前我國的膜電極功率密度最高達(dá)到1.0W/cm2,與國際水平的1.8W/cm2，仍有差距。

 

3、催化劑(Fuel-cellcatalyzer)，具有加速電極交換界面電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)的催化作用，具有導(dǎo)電性好、耐腐蝕性、催化活性高的特點。鉑(Pt)是氫燃料電池電堆中應(yīng)用最多的催化劑，但鉑很稀缺，價格高(193元/克)，低鉑和非鉑催化劑成為下一步催化劑研究開發(fā)的重點。

 

4、質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane)，是氫燃料電池的心臟，具有為電解質(zhì)提供氫離子通道和隔離兩極反應(yīng)氣體，防止它們直接產(chǎn)生作用的雙重作用。其類型包括：全氟磺酸膜、非全氟化膜、無氟化膜和復(fù)合膜，其中全氟磺酸膜是主流，主要供應(yīng)商是美國杜邦公司。

 

5、雙極板(BipolarPlate)，是質(zhì)子交換膜氫燃料電池的關(guān)鍵零部件，影響電池的性能和成本，是制約氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化的瓶頸之一。其類型分為：金屬雙極板、石墨雙極板、復(fù)合雙極板。迄今使用最廣發(fā)的是石墨雙極板，但是他制備加工工藝復(fù)雜，成本較高，不適合批量生產(chǎn)。

 

6、氫燃料電池系統(tǒng)輔件，包括空壓機、增濕器、氫循環(huán)系統(tǒng)、DC/DC(直流-直流電轉(zhuǎn)換器)。目前空壓機和DC/DC有國內(nèi)產(chǎn)品，但加濕器、氫循環(huán)系統(tǒng)我國處于空白狀態(tài)，全部依賴進(jìn)口。

 

氫燃料電池的優(yōu)勢

 

1、潔凈、安全的發(fā)電裝置：從發(fā)電廠、工廠，以及汽車等排出的大量各種物質(zhì)是造成大氣污染和地球溫暖化的主要原因。而燃料電池可以替代這些正在使用的鍋爐和內(nèi)燃機等。

 

2、多燃料系統(tǒng)：在地球上，氫絕大多數(shù)是以化合物的形式存在。比如：氫氧化合物(水)和碳?xì)浠衔?。可以作為燃料電池原料使用的碳?xì)浠衔镏饕獊碓从谔烊粴?、液化氣、石油和煤炭等化石燃料?？筛鶕?jù)各種燃料電池的用途和條件選擇使用最合適的燃料。

 

3、高效率的發(fā)電裝置。

 

4、分散型的發(fā)電裝置：規(guī)模最大的可以替代火力發(fā)電或核能發(fā)電，用于商業(yè)發(fā)電。不需要龐大的設(shè)備，不需要變送電系統(tǒng);與核能相比，發(fā)生事故的危險性較小?？梢越ㄔ诖蟪鞘械慕?。規(guī)模稍小的可以建在住宅小區(qū)、辦公樓、廠區(qū)甚至城市的中心地帶?？梢詼p少因長距離輸送電力而產(chǎn)生的損耗。面向個人用途的超小型燃料電池可以作為筆記本電腦和移動便攜電話的電源。

 

氫能源的特點

 

1、所有元素中氫重量最輕，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，它的密度為0.0899g/L;在-252.7℃時，可以成為液體，若將壓力增大到數(shù)十MPa，液氫就可以變成金屬液;

 

2、所有氣體中氫的導(dǎo)熱性最好，比大多氣體的導(dǎo)熱性高出10倍，因此在能源工業(yè)中氫時極好的傳熱載體;

 

3、氫是自然界中最普遍的元素，據(jù)估計它構(gòu)成宇宙質(zhì)量的75%，出空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形式儲存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)，據(jù)推算，如果把海水中的氫全部提取出來，它所產(chǎn)生的熱量還大9000倍;

 

4、除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化石燃料和生物燃料中最高的，為142351kJ/kg,是汽油發(fā)熱值的3倍;

 

5、氫燃料新能好、點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃料速度快;

 

6、氫本身無毒，與其它燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量的氮化氫外不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚硪膊粫廴经h(huán)境，而且燃燒生成的水還可以繼續(xù)之氫，反復(fù)循環(huán)使用;

 

6、氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)電機中產(chǎn)生機械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)化為固體氫用作結(jié)構(gòu)材料，用氫代替煤和石油，不需要對現(xiàn)有技術(shù)裝備在中大改造，現(xiàn)在的內(nèi)燃機稍加改動即可使用;

 

7、氫可以以氣態(tài)、液體或固態(tài)的金屬氧化物出現(xiàn)，能適應(yīng)儲運及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。

 

有以上特點可知，氫能源與其他能源相比有很大的優(yōu)勢，有關(guān)專家表示，利用氫能，將成為解決未來人類能源危機的終極方案。面對全球能源枯竭的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，氫能正成為世界各國研究的重點之一。氫能之所以還沒有被廣泛利用，主要是因為氫能技術(shù)還面臨著許多困難和挑戰(zhàn)：一是氫能制取成本高。如果從水中直接提起氫，需要用電解技術(shù)，成本太高，在經(jīng)濟上不具備競爭性;二是氫氣儲存和運輸，存在技術(shù)和安全障礙;三氫能利用需要配套的基礎(chǔ)設(shè)施，這些設(shè)施都需要大量資金投入。盡管氫能利用受到經(jīng)濟和技術(shù)約束，但從長遠(yuǎn)趨勢看，氫能最終將成為人類社會的主流能源之一。