聽慣了燃料電池
，微型燃料電池又是咋回事？

據今日湖北報道：yizhiyilai
，dianchizhizaoshangdouzaixiangbanfatidaidianhuaxuedianchi。genggaodenengliangmidu
，gengxiaodetiji
，gengdidechengbenhegengkuaidechongdiansulvshiyaozhuyaokaolvdewenti。kaolvdaozhezhongchongdiandianchidegaojiawei
、有限壽命和有限功率，這種便攜式電源所提供的電能也就不便宜了。詳情可以了解日後科普專題：《化石燃料電池》。

傳統電池將會被燃料電池取代嗎？

自1839年威廉先生發明燃料電池一來，它就一直不受重視。到了20世紀50年代，這種電力發電設備才第一次被美國用於太空和軍事計劃。80年代，當科學家和股東們預見了一個由取之不盡的潔淨能源世界--氫能源，燃料電池再次被大力推行。他們預測汽車將由燃料電池驅動，家庭供電將來自於自備燃料電池。90niandaimoqi，youyuranliaodianchijishudetuiguang，henduorenbatashiweiletongwangweilaizhimen。raneryouyuzhizuochengbengaoerqieshiyongshoumingjiaoduanshiqijintingliuzaiyuxiangjieduan。

燃料電池是利用氫氣和氧氣的化學反應產生水和電能的。反應過程不燃燒，無汙染。而且副產物是純淨的水。Ballard公司（燃料電池技術先驅）用燃料電池產生的水泡茶給顧客喝，可見該反應係統十分環保。又因反應不產生廢氣
，所以燃料電池可在密閉空間（如會客廳）裏使用。理論上燃料電池的能量輸出很高，但有一半會通過熱能損失。

過去幾年裏
，便攜式燃料電池誕生了，其中，直接甲醇燃料電池（DMCF)是最有前途的。DMCF便宜、便捷
、不需要重整製氫並擁有較好的電化學性能。目前DMCF可提供900Wh的電量和102Wh/L的能量密度，但是相較鋰電池它的尺寸還是有點大。它是通過不斷更換燃料盒充電的。像給汽車加油一樣，這樣可以連續供能。圖1展示了一種微型索尼混合燃料電池
；圖2是向電池添加99.5%的純甲醇的演示圖。

圖1：微型混合燃料電池 （可提供300mW的持續電力）

圖2：東芝燃料電池（帶燃料盒）（99.5%的純甲醇存儲在10ml存儲槽中）

微型燃料電池的生產商坦言

，高功率
、小體積、低di價jia格ge的de新xin型xing電dian池chi的de更geng新xin換huan代dai仍reng需xu幾ji年nian時shi間jian。如ru今jin的de微wei型xing燃ran料liao電dian池chi並bing不bu能neng直zhi接jie替ti換huan掉diao傳chuan統tong電dian池chi，而er是shi作zuo為wei車che載zai電dian池chi的de充chong電dian器qi對dui其qi連lian續xu充chong電dian。

微型燃料電池仍在研發階段
，原因是多方麵的。標準微型燃料電池輸出功率是300mW，隻夠供手機充電。筆記本電腦每30W需要100個微型燃料電池連續供電。此外
，交通運輸當局禁止飛機上乘客攜帶瓶裝燃料，這項規定也許很快就會改變。國際民用航空組織(ICAO)的危險品專家小組（DGP）已經特許在商業航班上運輸和使用甲醇燃料電池了，但瓶裝氫依然禁止攜帶。

為了滿足筆記本電腦和其它電子設備對電池的需求

，研發人員不斷對電池進行改進
，如東芝推出了發電功率在20W至100W的燃料電池樣品，容量為100Wh/L樣品燃料電池。其單電池結構複雜，比能量可與鎳鎘電池相媲美。 （很欣賞日本製造商描述該技術時的坦誠，將其描述為 “嬰兒”）但東芝並沒有表明該產品何時能商用。與此同時
，鬆下聲稱他們研發了一款與東芝開發的燃料電池大小相似的功率在10W至20W燃料電池，其功率輸出已經翻了一番。鬆下指出如果該燃料電池間歇地每天使用8小時，其壽命可達5000小時。而耐用性恰恰一直是燃料電池商業化的一個障礙。

Angstrom Power公gong司si利li用yong存cun儲chu的de氫qing和he來lai自zi空kong氣qi中zhong的de氧yang氣qi開kai發fa了le一yi款kuan便bian攜xie式shi燃ran料liao電dian池chi。該gai係xi統tong沒mei有you泵beng和he風feng機ji，所suo以yi沒mei有you任ren何he噪zao聲sheng。比bi起qi使shi用yong甲jia醇chun的de燃ran料liao電dian池chi，使shi用yong純chun氫qing的de燃ran料liao電dian池chi效xiao率lv更geng高gao且qie尺chi寸cun更geng小xiao。旨zhi在zai提ti供gong一yi個ge清qing潔jie，無wu噪zao音yin

，可ke以yi在zai飛fei行xing時shi補bu充chong燃ran料liao的de電dian源yuan。同tong樣yang也ye有you應ying用yong到dao移yi動dong電dian話hua上shang的de可ke能neng。21立方厘米長的盒式電池提供與10節一次性堿性電池同等的能量，唯一的副產物是水蒸汽，加一次燃料可以運行20h。

據Angstrom Power公司透露，微型氫燃料電池自行車燈在冬季和春季都呈現了良好的性能，用戶反饋都都非常良好。氫燃料存儲在21立方厘米的盒式電池中，可一次性提供約10節堿性電池的等效能量。反應唯一的副產物是水蒸汽
，添加燃料隻需要花費幾分鍾，可提供約20h連續的運行時間。

滿足一個小的自行車燈的電能消耗並不是那麼困難
，采用低消耗的LED技術時尤其如此。而另一方麵，一台筆記本電腦要求功率約為40W
，一(yi)個(ge)小(xiao)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)難(nan)以(yi)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)以(yi)維(wei)持(chi)其(qi)需(xu)求(qiu)。這(zhe)一(yi)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)備(bei)用(yong)電(dian)池(chi)，實(shi)際(ji)上(shang)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)成(cheng)為(wei)了(le)電(dian)池(chi)的(de)輔(fu)助(zhu)部(bu)件(jian)，變(bian)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)充(chong)電(dian)器(qi)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)和(he)數(shu)碼(ma)相(xiang)機(ji)情(qing)況(kuang)也(ye)類(lei)似(si)。

軍事領域和再製造領域也嚐試使用微型燃料電池。圖4展示了通過SFC（智能燃料電池）製成的便攜式燃料電池。該EFOY燃料電池每天能提供600至2160Wh的不同容量。

圖3：消費市場上的便攜式燃料電池

燃料電池使得氫和氧轉換為電力同時得到幹淨的唯一的副產物水
，因此燃料電池可以在室內用作發電機。

和從外表看起來一樣，要使得廣大消費者接受，該產品還要解決許多問題。問題之一是起動緩慢，另一個是陽極的電化學活性低，與DMCF（直接甲醇燃料電池）比起來尤其明顯。負載情況下每個電池產生約1V的(de)電(dian)壓(ya)，而(er)較(jiao)高(gao)的(de)內(nei)部(bu)電(dian)阻(zu)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)壓(ya)快(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)，內(nei)部(bu)的(de)極(ji)限(xian)功(gong)率(lv)帶(dai)寬(kuan)導(dao)致(zhi)了(le)這(zhe)一(yi)現(xian)象(xiang)。第(di)三(san)個(ge)弱(ruo)點(dian)是(shi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)比(bi)較(jiao)短(duan)。當(dang)新(xin)的(de)電(dian)池(chi)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)開(kai)始(shi)衰(shuai)退(tui)
，同(tong)時(shi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)類(lei)似(si)的(de)老(lao)化(hua)電(dian)池(chi)作(zuo)為(wei)輔(fu)助(zhu)，容(rong)量(liang)也(ye)許(xu)能(neng)夠(gou)變(bian)得(de)很(hen)高(gao)。其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)製(zhi)約(yue)因(yin)素(su)是(shi)內(nei)部(bu)阻(zu)抗(kang)逐(zhu)漸(jian)升(sheng)高(gao)，這(zhe)限(xian)製(zhi)了(le)重(zhong)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。設(she)備(bei)要(yao)求(qiu)和(he)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)高(gao)是(shi)另(ling)一(yi)缺(que)點(dian)。

遺yi憾han的de是shi，燃ran料liao電dian池chi還hai沒mei有you取qu得de像xiang微wei電dian子zi技ji術shu那na樣yang的de突tu破po。摩mo爾er定ding律lv在zai這zhe裏li並bing不bu適shi用yong。當dang考kao慮lv燃ran料liao電dian池chi作zuo為wei替ti代dai能neng源yuan還hai處chu於yu瓶ping頸jing中zhong時shi
，傳chuan統tong的de電dian池chi看kan起qi來lai出chu奇qi的de好hao。即ji使shi是shi在zai低di溫wen下xia
，電dian池chi組zu小xiao巧qiao，幹gan淨jing，無wu噪zao音yin，並bing且qie能neng提ti供gong所suo需xu要yao高gao瞬shun間jian功gong率lv，我wo們men希xi望wang燃ran料liao電dian池chi作zuo為wei一yi種zhong清qing潔jie能neng源yuan順shun利li應ying用yong，成cheng功gong拓tuo展zhan便bian攜xie式shi電dian源yuan的de範fan圍wei以yi及ji減jian少shao環huan境jing汙wu染ran。