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67 氢燃料电池是如何发电的（第1页）

67　氢燃料电池是如何发电的

一般来说，燃料电池指的是把燃料燃烧时释放出的燃烧能转变为电能的装置。其中，使用氢作为燃料的电池叫作氢燃料电池。

◎氢燃料电池的构造和原理

氢燃料电池指的是以氢为燃料进行燃烧，将燃烧释放的能量转变为电能的装置。氢燃料电池可以生产出和补充燃料相当的电力，燃料燃烧完后，发电就会停止。这与以氢为燃料的火力发电厂相同，也就是说，氢燃料电池与其说是电池，不如说是小型可携带发电厂更为恰当。

图10?8所示的是氢燃料电池的概念图。在电解质溶液中插入正负电极，给电极分别供应氢气（负极）和氧气（正极），每个电极都有一层铂（Pt）涂层起到催化作用。

负极中，氢气借助催化剂的作用，被分解为氢离子H+和电子e-。e-沿着外部回路（导线）移动至正极，这就形成了电流。而H+穿过电解质溶液到达正极，H+、e-、O2在此聚集反应生成H2O，释放出能量。

氢电池的重点在于燃烧废弃物只有水，并且产生的水中没有混入任何有毒物质，可以直接作为饮用水饮用。这点已经通过宇航员的人体实验得到了证实。

图10-8　氢燃料电池概念图

◎氢燃料电池的缺点

但这并不意味着氢燃料电池没有任何缺点。

首先，燃料氢气并不直接存在于自然界中，需要人类自行制造。制造氢气的方法有很多，可以通过水电解、甲醇裂解、石油分解等。但这些分解需要用到电，也就是说为了使用氢燃料电池需要用到其他能源。

其次，氢气是爆炸性气体。无须用1937年发生的历史性飞艇事故——兴登堡号爆炸焚毁事故来佐证，氢气的恐怖也是众所周知的。很多人都在质疑让汽车装载着如此危险的气体在街上来回穿梭的安全性。并且还涉及加氢站该怎么安置这种基础设施问题。

最后，氢燃料电池需要用到催化剂，目前最为有效的催化剂是铂。铂是昂贵的贵金属，生产主要依赖南非，因此价格高，且价格非常容易剧烈波动。如果氢燃料电池被大规模投入使用的话，在投机者的投机行为下，铂的价格会发生怎样的上涨都是无法预测的。

因此，让社会依赖不稳定因素如此多的能源是否是正确的，这不仅是科学层面的问题，更是政治、经济层面的问题。

图10-9

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