康明斯：什麽是燃料電池？

燃料電池並不是什麽新鮮事物。事實上，氫燃料電池這一概念早在1838年就出現在《倫敦和愛丁堡哲學雜誌》和《科學雜誌》的12月刊上。近200年後，世界逐漸認識到，燃料電池是開啟碳中和未來的關鍵技術。

那麽，什麽是燃料電池？燃料電池的工作原理、優勢特性有哪些？

今天康哥就帶大家一探究竟，同時也將帶大家認識康明斯正在投資的兩種燃料電池類型，一起圍觀吧~

與電池一樣，燃料電池也是能量轉換器——它們利用電化學反應將儲存在燃料源中的化學能轉化為電能。與電量固定的電池不同，燃料電池不需要充電，隻要燃料持續供給，它就會產生電、水和熱。

燃料電池由兩個電極和一個電解質膜組成。電極分為負極和正極，將電解質膜夾在中間。這個係統通過一係列的化學反應，將電子從燃料分子中分離出來，從而產生能量。

燃料電池所使用的燃料通常是氫。氫從一側被送入正極，而氧從另一側被送入負極。在正極，氫燃料分子被分離成質子和電子，這些質子和電子將以不同的路徑流向負極。電子通過電路到達負極，並產生電流；質子則通過電解質到達負極，一旦到達負極，氧分子與電子和質子反應生成水分子。

燃料電池是一種清潔能源，其僅有的副產物是電、熱和水。單用一個燃料電池隻能產生幾瓦的功率；因此，燃料電池可以堆疊在一起，形成一個燃料電池堆。當燃料電池堆疊在一起時，其輸出功率會有很大的變化，從幾千瓦到幾兆瓦不等。

燃料電池可以靈活使用多種類型的燃料。雖然氫是最常見的燃料來源（因此燃料電池俗稱氫燃料電池），但天然氣和氨等富氫燃料也是可行的。

氫：當使用可再生電力（如太陽能、風能和水力發電）製氫時，生產過程可實現完全零碳排放。氫燃料電池（即以氫為燃料的燃料電池）產生電、熱和水，不會向空氣中釋放二氧化碳或其他汙染物。

天然氣：由於綠氫還未實現大規模量產，天然氣目前仍然是最主要的製氫來源。在這種情況下，燃料電池並非完全無排放，但其排放量確實比其他燃料（如石油和煤炭）低得多。

氨：氨在農業中主要用作肥料。近年來，一些公司致力於開發綠氨，通過替代能源驅動水電解製氫產生，這使其成為低碳燃料的另一種選擇。

目前康明斯正在開發的燃料電池有六種類型，主要根據使用的電解質類型進行分類。每種類型的燃料電池都有其自身的優勢、局限性和潛在應用。在這六種燃料電池中，康明斯發現其中兩種具有較大潛力，分別是質子交換膜燃料電池和固態氧化物燃料電池。康明斯正在持續投資以推進其技術進步和應用推廣。

質子交換膜（PEM）燃料電池：也稱為聚合物電解質膜燃料電池，這種類型的燃料電池使用聚合物電解質，在約80攝氏度的溫度下工作。PEM燃料電池由於其高功率密度和快速啟停功能，更適合於移動和備用電源應用。

固態氧化物燃料電池（SOFC）：SOFC使用堅硬、無孔的陶瓷化合物作為電解質，在高達1000攝氏度的高溫下工作。這種類型的燃料電池最適合固定應用，因為它具有高效性和燃料靈活性。此外，廢熱可被再利用，以提高整個係統的效率。

康明斯在可生產綠氫的質子交換膜電解水製氫設備領域處於領先地位，並致力於不斷優化技術和解決方案，使綠氫可被更加便捷地應用於燃料電池。

我們正不失時機地探索如何推進燃料電池技術，創造零碳未來！