▌燃料（liào）电池的产生与（yǔ）原理
燃料电池目前已经在（zài）多个领域都进行了应（yīng）用尝试，虽然说法上是一种“新型电（diàn）池”，其实它的出现（xiàn）并不新，早在1839年，英（yīng）国物理（lǐ）学家威廉·格罗夫就制作了世界（jiè）上（shàng）第（dì）一个燃料电池。上世纪（jì）60年代，燃（rán）料电（diàn）池就在太空探索（suǒ）领（lǐng）域（yù）发挥了一定作（zuò）用。
虽名（míng）为“燃料电池（chí）”，但其产生电量的方式（shì）并不是像内燃机一样使燃料（liào）燃（rán）烧产生能量，而是在电池（chí）内部让燃（rán）料（liào）与（yǔ）氧或其他催（cuī）化剂（jì）进（jìn）行氧化还原（yuán）反应，从而把燃（rán）料的化学能转（zhuǎn）化为（wéi）电能。其中最常见的燃料（liào）为氢，除了（le）氢以外（wài），一些碳氢化（huà）合物（wù）例如天（tiān）然气（qì）、醇（chún）、和甲烷等有时也会作燃（rán）料使用。
虽然燃料不同，但大部分燃料电（diàn）池的（de）工作原理（lǐ）和工作（zuò）模式都差不（bú）多。
燃料电池内部主要由三个相邻区段组成：阳极、电解（jiě）质和阴极。两个化学反应发生在三（sān）个（gè）不（bú）同区段的（de）界面之间。用（yòng）初中生的化学语言来简（jiǎn）单描述燃料电池的工作原理，就是消耗燃料与氧发生反应，最终产生水、二氧化碳等以及电能。
在阳（yáng）极上，通（tōng）常需要用催化剂（jì）将燃料氧（yǎng）化（huà），使燃料变成一个（gè）正电荷（hé）的离子（zǐ）和（hé）一个负电（diàn）荷的电（diàn）子。然后（hòu）通过经特殊处理的电解质溶（róng）液或特殊的膜将（jiāng）电子和离（lí）子（zǐ）隔离，让离子（zǐ）通过电解（jiě）质，阻（zǔ）隔电（diàn）子，接（jiē）着让被释（shì）放（fàng）的（de）电子穿过一条（tiáo）电线，因而产生电流（liú）。离子通过电解液前（qián）往阴极（jí）。一旦达到阴极，离子与电子团聚（jù），并且与氧气反应（yīng），从（cóng）而产生水（shuǐ）或二氧化碳。
▌燃料（liào）电池（chí）的（de）分类和应（yīng）用
目前主（zhǔ）流的燃（rán）料电池按电解质种类可分为主要为以（yǐ）下（xià）五种：碱性燃料电（diàn）池（AFC）、磷（lín）酸型燃料电（diàn）池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）。除此（cǐ）外还有一些（xiē）类（lèi）似于（yú）再生氢氧燃（rán）料（liào）电池（chí）(RFC)、直接醇类（lèi）燃料电（diàn）池（chí）（DMFC）等不常见的燃料电池。
燃料电池大致分（fèn）类
根据业（yè）内人士介绍，现在（zài）市面上最有发展前景（jǐng）的两种就是质（zhì）子（zǐ）交换膜燃料电池（PEMFC）和（hé）熔融碳酸（suān）盐燃料电池（chí）（MCFC）。目前应用（yòng）最多的（de）就是质子交换膜的电（diàn）池（chí），这（zhè）种电池（chí）需要石墨烯作为介质膜，然后用经过纳米技术（shù）处理的（de）铂金等贵金（jīn）属做催化剂，从而制成（chéng）一个反应片，每个反应片能够产（chǎn）生0.7~0.9V的（de）电压，如（rú）果想使用大功率，只需把反应片组合起来变成一个增压后的氢燃料电（diàn）堆即可。其中质子交换膜（mó）燃料电池（PEMFC）工（gōng）作温（wēn）度为100℃以内，功率（lǜ）输出比较低，最适（shì）合用（yòng）于消（xiāo）费级的电池需求，从电动汽车、无人机甚至（zhì）于电脑、手机等，都（dōu）可能实现使用质子（zǐ）膜燃料电（diàn）池来进行供电。
此外，很多（duō）业内（nèi）人士也重点提到了熔融碳（tàn）酸盐燃料电池（MCFC），因为MCFC结（jié）构比较复杂，因为它们的运行温度高导致启动时间缓慢，这使MCFC系统（tǒng）不适合移（yí）动应用，比较合（hé）适定位（wèi）于固定（dìng）式燃料电池（chí），由于其功率输出也很（hěn）高，所以更（gèng）适合作为发电系统（tǒng）来（lái）使（shǐ）用（yòng）。
▌燃料电池的优劣势
优势
氢燃料电池（chí）优势十分突出，这也（yě）就是（shì）为什么（me）很多（duō）从业者对其未（wèi）来的（de）发展持乐观态度：
氢燃料电池可以不间断的提供稳定（dìng）电力，直至燃料耗尽，并且在（zài）燃料耗尽之后，能够快速补充燃料，再次进行供电（diàn），能有效提（tí）升作业（yè）的效率。
相对锂电池来说，氢燃料电（diàn）池更能（néng）适应环（huán）境（jìng），在环境温度非常低的情况下（xià）不会出现锂电池那种（zhǒng）断电的情况。
寿命长，一般氢燃料电池（chí）都比锂电池的使用寿命长几十倍。
氢燃料电池非常的环保，其消耗氢（qīng）燃料产生的排放物（wù）只（zhī）是水或二氧化碳等物质（zhì），并且待电池报废（fèi）后，其中的膜和催（cuī）化（huà）剂（jì）等材（cái）料都（dōu）是可回收再利（lì）用的。
劣势
虽然有强（qiáng）于其他动力（lì）源的很多优（yōu）势（shì），但氢燃（rán）料电池的劣（liè）势也非常明显：
成本太（tài）高。据业内人士介绍，制作质子膜电池中膜的材料（liào）为石墨烯，目前（qián）市面上石墨烯（xī）的成本要近1000美（měi）金1克，另（lìng）外催化剂需要用一（yī）些稀有的贵金属，这（zhè）些金属（shǔ）本身的价值（zhí）高昂不说，还需要做（zuò）纳米技术处理，这就更加提升（shēng）了成本。
氢燃（rán）料源不易取得，目前加氢站（zhàn）的（de）发展还处于萌芽阶段，虽然（rán）现在市面上也（yě）有很多能够（gòu）买到氢气的（de）渠道（dào），但是（shì）往氢燃料电池中加料需要一种（zhǒng）特殊的加压设备，这种设备也并不是（shì）很普及。
另外，燃（rán）料（liào）的运送需要的标准也很高，不便于消费者移动（dòng）和（hé）携（xié）带。
氢燃料电池（chí）的安全性也（yě）饱受业内（nèi）人士质疑，由于氢的（de）易燃易爆性，加之氢燃料电池工（gōng）作（zuò）是会（huì）产生的温度也过高，更（gèng）增加了其发生事故的几率。
综合来看，目前氢（qīng）燃料电（diàn）池的发展并不是很成熟（shú），记者（zhě）咨询了很（hěn）多无人（rén）机的从（cóng）业者，虽然其中很多人都（dōu）承（chéng）认氢燃（rán）料（liào）电池是趋势，但就（jiù）目前来说，他（tā）们对其还是报一定的悲观态度，认为还不适合作为无人机的（de）动（dòng）力。当然也不乏一些对氢燃（rán）料电池信心（xīn）十（shí）足（zú）的从业者（zhě）觉得（dé），氢燃料电（diàn）池的缺（quē）点（diǎn）瑕不掩瑜，很（hěn）快就能发展成（chéng）熟（shú）。
那么，未来（lái）氢燃（rán）料电池会不会（huì）成为（wéi）无人机行业的刚需呢，我们还需要观望。
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