大家好，歡迎關注我的百家號過價值人生，今天給大家介紹的是氫在應用中已初露鋒芒、燃料電池是“電池家庭”中的新星。

為什麼說氫能在應用中已初露鋒芒

近十幾年來，氫能作為特殊的用途，已顯露出它獨特的風韻，特別是氫用作燃燒能源的優點，對重量特別敏感的航天、航空領域，顯得格外突出；在汽車、輪船、發電、家庭等方面使用也已初露鋒芒。地球上已發射了許多太空火箭和宇航飛行器，有的上了月球，有的還跑到火星上去。它們靠什麼力量有如此大的神通？原來是氫能幫他們架起了登天的雲梯，液氫燃料巨大的推力，使龐大的火箭載著各種宇航飛行器升上太空。

如果沒有氫能，單靠石油和煤炭是辦不到的。在航空方面，氫作為動力燃料也已經開始“飛”上飛機的試飛航線。1989年4月，前蘇聯用一架圖—155運輸客機改裝的氫能燃料實驗飛行試飛成功，它為人類應用氫能邁出了成功的一步。美國也在積極研究開發在飛機上使用液氫的工作，並已取得成效。在汽車應用方面，成效更為顯著。1990年，德國展出了一種用氫能運轉的5升BMW7系列汽車。這標誌著利用氫能有了良好的開端。

日本馬自達公司也試製了氫能汽車，它利用計算機控制氫泵和管道閥門，使液氫的溫度在發動機點火之前始終保持-253℃，行駛時，時速可達每小時125千米。日本在研製氫燃料汽車的新型火花點火式發動機上取得了成功，使燃料汽車向實用化邁進奠定了物質基礎。氫氣還可以用來製成燃料電池直接發電。燃料電池和氫氣與蒸汽聯合迴圈發電，能量轉換效率比火力發電站最大熱效率要高近1倍，可達70%~80%，這無疑是非常誘人的一個重要用途。

很久以前就有人預言，隨著電的深入千家萬戶，給人們生活帶來了光明、歡樂與方便，氫將是更受人們歡迎的能源。也許一條輸氫管道進入住戶，將代替煤氣、熱力和輸電各種管線，人們可以用氫能採暖、製冷、洗浴和炊事。現在，氫能用於上述各個單項的技術都已實現，真是萬事俱備，只欠東風，一旦大量的廉價制氫技術出現突破，人們的理想就不難實現。《神秘島》中所描繪的氫能世界也將不再是幻想。

為什麼說燃料電池是“電池家庭”中的新星

儘管，早在100多年前，人們就發現了燃料電池的原理，但直到1932年，科學家才在理論上進行了論證，為研製現代燃料電池打下了基礎；1958年，燃料電池誕生了，它的輸出功率為5千瓦，工作溫度為200℃，所產生的電力足以開動風鑽和電力。20世紀60年代，燃料電池作為“阿波羅”等宇宙飛船的電源，為宇宙開發立下了汗馬功勞。雖然，燃料電池也是電池家族的成員之一，但它與乾電池、蓄電池都不一樣，它的化學燃料不是在電池內部，而是像往鍋爐裡新增煤一樣，可以根據電池工作的需要，從外部源源不斷地向其提供化學燃料。

在催化劑的作用下，燃料中的氫、甲醇等和氧化劑中的氧發生化學反應生成水，同時向外輸出電流。燃料電池又是怎樣將蘊藏燃料中的化學能轉化成電能的呢？在結構上，燃料電池和蓄電池相似，也是由正極、負極和電解質三部分構成。正、負極大都是用鐵和鎳等惰性、微孔材料製成的。將空氣或氧氣從電池的正極輸送進去，將氫氣、甲醇、天然氣、煤氣等氣體燃料從負極輸送進去，此時，在電池內部這些氣體燃料和氧氣發生化學反應，於是，燃料的化學能便直接轉變成了電能。

燃料電池這種直接轉化能量的方式，其發電效率遠遠高於火力發電。目前，先進的火力發電的效率最高也只有38%~40%，而燃料電池總的轉換效率可能達到80%。而且它在發電的同時，還可獲得優質的水蒸氣。20世紀70年代以來，各種燃料電池技術發展迅速。第一代磷酸鹽型的燃料電池早已實現商業化執行，日本已建成4500千瓦和1100千瓦的實用電站，發電成本接近常規火電。

第二代融熔碳酸鹽型燃料電池也已基本過關，發電效率達55%，成本與第一代差不多。第三代固體氧化物型燃料電池，發電效率可達66%，發電成本可望更低，目前正在加緊研究。燃料電池以其高效、潔淨的獨特優點而倍受人們關注，猶如電池家族中的一顆新星，正在冉冉升起。