燃料电池是通过化学反应直接将化学能转换成电能的一种装置,具有以下特点:(1)因为它不经过燃烧,所以不受卡诺循环的限制,没有中间转换能量损失,综合能量利用率较高,因此具有较高的发电效率;(2)设备容量对发电效率无影响;(3)小型轻便,适用于分散型供电系统,无须远距离传输系统;(4)电池工作时没有噪声,被称为“安静电站”;(5)排放废物量少,污染较小 [52] 。
现阶段主要将燃料电池分为五类:碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC)、质子交换膜型燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)、磷酸盐型燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)和固体氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC) [54] ,其中AFC是现阶段技术比较成熟稳定的主要用于航空任务的燃料电池;PEMFC由于其电解质膜成本昂贵而阻碍商业化进程;PAFC是目前商业化应用程度最高的但是需要贵金属铂作催化剂的燃料电池;MCFC发电站现今已接近商业化发展;SOFC是具有诸多优点的全固态封装结构的无须贵金属作催化剂的最具发展潜力的燃料电池 [51] 。