氢燃料电池是一种的替代燃料技术。尽管它已经存在了至少五十年,但近的发展代表着基础技术的巨大进步。水分对氢燃料电池的效率、质量和安全性起着重要的作用。氢燃料电池内的高水分含量使其更有效,并且需要在生产过程中对氢进行精确的水分测量。
有几种不同类型的燃料电池。质子交换/聚合物电解质膜(PEM)燃料电池因其工作温度低而成为汽车动力电池。
原则上,燃料电池就像电池一样工作。与电池不同的是,燃料电池不会耗尽或需要充电。如果提供燃料,它将以电和热的形式产生能量。燃料电池由两个夹在电解液周围的电极组成。氧通过一个电极,氢通过另一个电极,产生电、水和热。氢燃料被送入燃料电池的阳极。
氧气(或空气)通过阴极进入燃料电池。在催化剂的作用下,氢原子分裂成质子和电子,质子交换膜只允许质子通过它到达阴极,电子必须通过外部电路,产生电流。然后质子和电子在阴极与氧重新结合,形成水。包括“燃料重整器”的燃料电池系统可以利用任何碳氢燃料中的氢——从天然气到甲醇,甚至汽油。由于燃料电池依赖于化学而不是燃烧,因此这种系统的排放量仍然比最清洁燃料燃烧过程的排放量小得多。通常过程效率可以达到80%,是内燃机的两倍多。