▌燃料电池的产生与原理
燃料电池目前已（yǐ）经在多个领域都进行了（le）应用尝试，虽然说（shuō）法上是一种“新型电池”，其实它（tā）的出现并（bìng）不新，早在1839年，英国（guó）物理学（xué）家（jiā）威（wēi）廉·格（gé）罗夫（fū）就制作了世界（jiè）上第一个燃料电（diàn）池。上（shàng）世纪60年（nián）代（dài），燃料电池就在太（tài）空（kōng）探索（suǒ）领域发（fā）挥了一定作（zuò）用。
虽名为（wéi）“燃料电池（chí）”，但其（qí）产生电量的方式并（bìng）不（bú）是像内燃机一样使（shǐ）燃料燃烧产（chǎn）生能量（liàng），而是在电（diàn）池（chí）内部让燃料与氧或（huò）其他催化剂进行（háng）氧化还（hái）原反应，从而把燃料的化学（xué）能（néng）转化为电能。其（qí）中最常见的燃料为（wéi）氢，除（chú）了氢以外，一些（xiē）碳氢化合物例如天然气（qì）、醇（chún）、和甲（jiǎ）烷等有时也（yě）会作燃料使用（yòng）。
虽然燃料不同，但大部分燃料电池的工作原理和工作模式都差不多。
燃料电池内部主要（yào）由三个相（xiàng）邻区段组成：阳极、电解质和阴极。两（liǎng）个化学（xué）反应发生在（zài）三个不同区（qū）段的界面之（zhī）间（jiān）。用初中生的化学语言来简单描述（shù）燃料电池的工（gōng）作原理（lǐ），就是消耗（hào）燃料与氧发生反应，最终产生水（shuǐ）、二氧化碳等以及电能。
在阳极上，通常需要用催化剂将燃料氧（yǎng）化，使燃料（liào）变成一个正电荷的离（lí）子和（hé）一个负电荷的电子（zǐ）。然后通（tōng）过经特殊处理（lǐ）的（de）电解质溶液（yè）或特殊的膜将（jiāng）电子和离子隔离，让（ràng）离子通过电解质，阻（zǔ）隔电子，接着（zhe）让被释放的电子穿（chuān）过一条电线，因（yīn）而产生电流。离子通过电解（jiě）液（yè）前往阴极。一旦达到阴极，离子（zǐ）与（yǔ）电子团聚（jù），并且（qiě）与氧（yǎng）气反应，从而（ér）产生水或二氧（yǎng）化碳。
▌燃料（liào）电池的分类和应用（yòng）
目（mù）前主流的燃料电池按电解质（zhì）种类可分为主（zhǔ）要为以下五种：碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料（liào）电池（SOFC）、质（zhì）子交换膜燃（rán）料（liào）电池（chí）（PEMFC）。除此（cǐ）外还（hái）有一些类似于再生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类燃料电池（DMFC）等不常（cháng）见的燃料（liào）电池。
燃（rán）料电池大致分类
根据业内人士介（jiè）绍，现在市（shì）面上最有发展前景（jǐng）的两（liǎng）种（zhǒng）就（jiù）是质子交换（huàn）膜（mó）燃料（liào）电池（PEMFC）和熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）。目前应用（yòng）最（zuì）多的就是质子交换膜的（de）电池，这种电池需（xū）要石墨（mò）烯作为介质膜，然后用（yòng）经过纳米技术处理的铂金（jīn）等贵（guì）金（jīn）属做催（cuī）化剂，从而制成一个反应片，每个反应片能够产生0.7~0.9V的电压，如果想使（shǐ）用大功率，只需把反应片（piàn）组合起来变成一（yī）个增压后的氢燃料电（diàn）堆即可。其中（zhōng）质子交换膜（mó）燃（rán）料电池（chí）（PEMFC）工作温度为100℃以内，功率（lǜ）输（shū）出比较低，最（zuì）适（shì）合用于消费级的电池需求，从电动汽车、无人机甚至于电脑、手机等，都（dōu）可能实现（xiàn）使用质子（zǐ）膜燃（rán）料电池来进行供电。
此外（wài），很多业内人士（shì）也重点提到了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），因（yīn）为（wéi）MCFC结构比较（jiào）复（fù）杂，因为（wéi）它们的运行（háng）温度高（gāo）导致启（qǐ）动时间（jiān）缓慢，这使MCFC系统不（bú）适合移动应用，比较合适定（dìng）位于固定式燃（rán）料（liào）电池，由于其功率（lǜ）输出（chū）也很高，所以更适合作为发电（diàn）系统来使用。
▌燃料电池（chí）的（de）优劣（liè）势
优势
氢燃料（liào）电（diàn）池优势十分突出，这也就（jiù）是（shì）为（wéi）什（shí）么很多从（cóng）业者对其未来的发展持乐观态度：
氢燃料电（diàn）池可以不间断的提供稳定（dìng）电力，直至燃料（liào）耗尽，并且在（zài）燃料耗尽之后，能够快（kuài）速补充燃（rán）料，再次进行供电，能有效提升（shēng）作业（yè）的（de）效率。
相（xiàng）对锂电（diàn）池来说，氢燃料电池更能适应环境，在环境温（wēn）度非常低的（de）情况下不会出现锂电池那种断电（diàn）的情况。
寿命长（zhǎng），一（yī）般氢燃料电池都（dōu）比锂电池的使用寿（shòu）命长几（jǐ）十倍。
氢燃料电（diàn）池非常的环（huán）保（bǎo），其消耗氢燃料（liào）产生的排放物（wù）只（zhī）是水或（huò）二氧化（huà）碳等物质，并且待电池报（bào）废后（hòu），其中的（de）膜和催化剂等材料都是可回收再利用的（de）。
劣势
虽然有强于其他动力源的（de）很多优势，但氢燃料（liào）电池的劣势也非常明显：
成本太高。据业内人士介绍，制（zhì）作质子（zǐ）膜电池中膜的材料为石（shí）墨烯，目前市面上石墨烯的成（chéng）本要（yào）近1000美（měi）金（jīn）1克，另外催化剂需要用一些稀有的贵金属，这些金属（shǔ）本身的价值高昂不说，还需要做纳（nà）米（mǐ）技术（shù）处（chù）理，这就更加提升了成本（běn）。
氢（qīng）燃料源不易取（qǔ）得，目前加氢站的发展还处（chù）于萌（méng）芽阶段，虽然现在市面上也（yě）有很多能够买到氢气的（de）渠道，但是往氢燃料电池中加料（liào）需要（yào）一种特殊的加压设备（bèi），这种设备（bèi）也并不（bú）是很普及。
另外，燃料（liào）的运（yùn）送需（xū）要的（de）标准（zhǔn）也很（hěn）高，不便于消费者移（yí）动和携带。
氢燃料（liào）电（diàn）池的（de）安全性也饱受业（yè）内人士质（zhì）疑，由（yóu）于氢的易燃易爆性，加之氢燃料电池工作是会产生的温度也过（guò）高，更（gèng）增加了其发生事（shì）故的几率。
综合来看，目（mù）前氢燃料电池（chí）的发展并不是很成熟，记者咨询（xún）了很（hěn）多（duō）无人机的（de）从业（yè）者，虽然（rán）其中很多人（rén）都（dōu）承认氢（qīng）燃料电（diàn）池是趋势，但就目前来说，他们（men）对其还（hái）是报一定的（de）悲观态度，认为还不适合作为无（wú）人机（jī）的（de）动力。当然也（yě）不乏一些（xiē）对氢燃料（liào）电池信（xìn）心十足的从（cóng）业（yè）者（zhě）觉得，氢燃料电池的（de）缺（quē）点（diǎn）瑕不（bú）掩瑜，很快（kuài）就能发展成熟。
那么，未来氢燃料电池会不会（huì）成为无（wú）人机行业的刚（gāng）需呢，我们还需要观望。
咨询航拍服务可加昆（kūn）明俊（jun4）鹰无人机飞控手老鹰的微（wēi）信laoyingfly |
