在空間任務(wù)中，在為航天飛機(jī)提供動(dòng)力以及飲用水方面，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）已被廣泛應(yīng)用；在民用燃料電池中，作為中型電源應(yīng)用并進(jìn)入了商業(yè)化階段的磷酸燃料電池（PAFC）成為首選；在工業(yè)試驗(yàn)階段，熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）取得了不錯(cuò)的成績；起步較晚的固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）則是發(fā)電領(lǐng)域最有應(yīng)用前景的燃料電池，是未來大規(guī)模清潔發(fā)電站的首選。

一直以來，人們都在尋找一些既能夠高效利用又不污染環(huán)境的能源利用方式。燃料電池可以說是較為理想的技術(shù)，它發(fā)電效率高、環(huán)境污染少，有利于推動(dòng)電池技術(shù)的發(fā)展。但是，燃料電池在某些方面依然存在短板，需要進(jìn)一步的探索。

燃料電池?fù)碛兄T多優(yōu)勢，但存在短板仍需探索

現(xiàn)在，生活中最常見的是鋰電池。與燃料電池相比，二者有相同亦有不同。

放電原理相同。燃料電池和鋰電池在對(duì)外輸出電能時(shí)不是熱機(jī)過程，而是等溫絕熱的電化學(xué)電源過程，因此效率都比較高。

工作方式不同。燃料電池輸入的是化學(xué)能，輸出的是電能。鋰電池則是輸入電能，輸出的也是電能。因此，燃料電池是能量轉(zhuǎn)化裝置，而鋰電池是儲(chǔ)能裝置。

相比之下，燃料電池的優(yōu)勢很多。

從能源結(jié)構(gòu)的角度看，燃料電池占上風(fēng)。在化石能占絕大部分的背景下，如何提高從化石能到消費(fèi)終端的效率是電池領(lǐng)域考慮的重點(diǎn)，這其中的關(guān)鍵就在于能量轉(zhuǎn)化裝置的變革。相比之下，儲(chǔ)能裝置更側(cè)重于優(yōu)化能量利用的效率。

燃料電池對(duì)環(huán)境的污染也比較小，比如前面提到的以尿液為動(dòng)力的燃料電池。其研究人員表示，這種電池是一種“價(jià)格低廉，可再生，可保持碳平衡”的產(chǎn)品。它的浪費(fèi)程度極低，生產(chǎn)成本低至2英鎊（約合18.5元人民幣）左右。

從運(yùn)載工具的角度看，燃料電池比鋰電池更加適合汽車業(yè)態(tài)?；瘜W(xué)反應(yīng)需要氧化劑、燃料和反應(yīng)場所，鋰電池汽車需要這三樣齊全，而燃料電池只需要后兩樣。鋰電池中的氧化劑、還原劑存放的距離極近，即使不在工作狀態(tài)下也會(huì)自己放電。而且鋰電池為了達(dá)成壽命循環(huán)往往淺充淺放，因此不能保證每個(gè)循環(huán)都將油用干或加滿，這就導(dǎo)致真實(shí)的里程比理論上的還要減半。

此外，燃料加注的過程是物理過程，速度上不受限制。而鋰電池汽車能量的恢復(fù)是充電過程，也就是電解反應(yīng)，這種過程需要控制，并且加注速度也受到電池技術(shù)進(jìn)展程度的制約。

由此可見，燃料電池的優(yōu)勢的確不在少數(shù)。不過，燃料電池在一些方面仍存在缺陷。

比如在便攜式電子設(shè)備的應(yīng)用上，由于燃料電池的反映特性，系統(tǒng)集成簡化難度遠(yuǎn)高于已經(jīng)充分集成的鋰電池及其他種類的電池。

另外，燃料電池的產(chǎn)業(yè)化程度偏低。目前的燃料電池尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈，相比之下，鋰電池針對(duì)便攜式電子設(shè)備的現(xiàn)場電源已經(jīng)形成了批量制造業(yè)。

不過，在汽車方面，燃料電池和鋰電池均未形成產(chǎn)品制造業(yè)，其中最大的難點(diǎn)就在于電化學(xué)反應(yīng)如何適應(yīng)電機(jī)的負(fù)載大動(dòng)態(tài)需求。

綜上所述，燃料電池用途廣泛，又擁有諸多優(yōu)勢，但是在許多方面仍存在短板，尚不能大規(guī)模投入使用。不過，科學(xué)家們和研究人員并未停止努力。巴斯大學(xué)的研究人員們一直在對(duì)尿液燃料電池進(jìn)行研究，參與了這一項(xiàng)目的斯庫勒博士表示：“這種新技術(shù)能改變窮人的生活，他們無需花大價(jià)錢就能用上電，這讓我感到成就感十足”。希望在未來的某一天，燃料電池能夠真正進(jìn)入到我們的生活中，實(shí)現(xiàn)真正的高效率無污染發(fā)電。