▌燃料电池的产生与原理（lǐ）
燃料（liào）电池目前已经在多个（gè）领（lǐng）域都进行了应用（yòng）尝试，虽然说法上是一种（zhǒng）“新型电（diàn）池（chí）”，其实它的出（chū）现并不新，早在1839年，英国物理学家威（wēi）廉·格罗夫就制作了世界上第一个燃料电（diàn）池（chí）。上世纪60年代（dài），燃料（liào）电（diàn）池就在太空探索领域发挥了一定作用。
虽（suī）名为“燃料电池”，但其产生电量（liàng）的（de）方（fāng）式（shì）并（bìng）不是像内（nèi）燃机一样使燃料燃（rán）烧产生能量，而是在电池内部让燃料与（yǔ）氧（yǎng）或其他（tā）催化剂进行氧化还原反应（yīng），从而把燃料（liào）的化学能转化为电能。其中最常见（jiàn）的（de）燃料（liào）为氢（qīng），除了氢以外，一些碳氢化合物例如天然（rán）气、醇、和甲烷等有时也会（huì）作燃料使用。
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。
燃料电池内部主要由三个相邻区段组（zǔ）成：阳（yáng）极、电解质和阴极。两个化（huà）学反应发生在（zài）三个不同区段的（de）界面之间。用初（chū）中生的（de）化（huà）学（xué）语言来（lái）简单描述燃料电池的工作（zuò）原理，就是消（xiāo）耗（hào）燃料（liào）与氧（yǎng）发生反应（yīng），最（zuì）终（zhōng）产生水、二（èr）氧（yǎng）化碳（tàn）等以及电（diàn）能。
在阳极上，通常（cháng）需要用催化剂将燃料氧（yǎng）化（huà），使（shǐ）燃料变成一个（gè）正电（diàn）荷的离子和一个负（fù）电荷的（de）电（diàn）子。然后通过经特殊（shū）处理的电解质（zhì）溶液或（huò）特殊的膜将（jiāng）电子和离子隔离，让离（lí）子（zǐ）通过电（diàn）解质，阻隔（gé）电子，接着让被释放的（de）电子穿过（guò）一条电线，因而产生电流（liú）。离子通过电解（jiě）液前往阴极（jí）。一旦达到阴（yīn）极（jí），离子与电子（zǐ）团聚，并且（qiě）与氧气反应（yīng），从而产生水（shuǐ）或二氧化碳。
▌燃料电池的（de）分类和应用（yòng）
目前主流的燃料（liào）电（diàn）池（chí）按电解质种类可分为主要为以下五种：碱（jiǎn）性燃料（liào）电池（AFC）、磷酸型燃（rán）料（liào）电池（PAFC）、熔（róng）融碳酸盐（yán）燃料电池（MCFC）、固体（tǐ）氧化物燃料电池（SOFC）、质子交（jiāo）换膜燃料电池（PEMFC）。除此（cǐ）外还有一些类似于再生氢氧（yǎng）燃料（liào）电池(RFC)、直接醇类燃料电池（DMFC）等不常（cháng）见（jiàn）的燃料电（diàn）池。
燃料电池大致分类
根据业内人士介绍，现（xiàn）在市面上最（zuì）有发展前景的两种就是质子交（jiāo）换膜燃（rán）料电（diàn）池（chí）（PEMFC）和（hé）熔融碳酸（suān）盐燃料电（diàn）池（MCFC）。目（mù）前应用最多的就是质子交换膜的电池，这种电（diàn）池需要石墨烯作为介（jiè）质膜，然后用经过纳米技术处理的铂金等贵金属做催化剂，从而制成一个（gè）反应片，每个反应片能够产生0.7~0.9V的电压（yā），如果想使用大（dà）功率，只需把反应片组（zǔ）合起来变成一个增压后的氢燃料（liào）电（diàn）堆即可。其中质（zhì）子交换（huàn）膜燃料电池（PEMFC）工作温度为100℃以内，功率输出比较低，最适合用于消费级的电池需求，从（cóng）电动汽车、无人机甚（shèn）至于电（diàn）脑、手机等，都可能实现使用质子（zǐ）膜燃料电池来进行供电。
此外，很多（duō）业内人士也重点提到（dào）了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），因为MCFC结构比（bǐ）较复（fù）杂，因为它们的（de）运（yùn）行（háng）温度高导致启动时间缓慢，这使MCFC系统不适合（hé）移动应用，比较合适定位（wèi）于固定式燃料电（diàn）池，由于其功（gōng）率输出也很（hěn）高，所以更适合作为发电系统来使用。
▌燃（rán）料电池的优劣势（shì）
优势
氢（qīng）燃料电（diàn）池优（yōu）势十分突出，这也就是为什么很多从业者对其未（wèi）来的发展持乐（lè）观态度：
氢燃料电池可以不（bú）间断（duàn）的提供稳定（dìng）电力，直（zhí）至燃料耗尽，并且在燃料耗尽（jìn）之后，能够（gòu）快（kuài）速补充（chōng）燃料，再（zài）次（cì）进（jìn）行供电（diàn），能（néng）有（yǒu）效提升作业的（de）效率。
相对（duì）锂电池来说，氢燃料电（diàn）池（chí）更（gèng）能适（shì）应环境（jìng），在（zài）环（huán）境（jìng）温度非常低的情况下不会出现锂电池那种断（duàn）电的情况。
寿命长，一般氢燃料（liào）电池都比锂电池的使用寿命长几十倍（bèi）。
氢（qīng）燃料电池（chí）非常的环保，其消耗氢（qīng）燃料（liào）产生的排（pái）放（fàng）物只（zhī）是（shì）水或二氧（yǎng）化碳等物质（zhì），并且待电池（chí）报（bào）废后，其中的膜和催（cuī）化剂等材料都（dōu）是可回收（shōu）再利用的（de）。
劣势
虽然有强于（yú）其他动力源的很多优势（shì），但氢燃料电池的劣势也（yě）非常明显：
成本太高。据业内人士介绍，制作质子膜电池中（zhōng）膜（mó）的材料为（wéi）石（shí）墨烯，目（mù）前市面上石（shí）墨（mò）烯的（de）成本要近1000美金1克（kè），另外（wài）催化剂需要用一些（xiē）稀有的贵金属，这些金（jīn）属（shǔ）本身的价值（zhí）高昂不说，还需（xū）要做纳米技（jì）术处理（lǐ），这就（jiù）更加提（tí）升了成本。
氢（qīng）燃料源不易取得，目前加（jiā）氢站（zhàn）的（de）发展还（hái）处于萌芽（yá）阶段（duàn），虽然现（xiàn）在市面上也有很多能够（gòu）买到氢气的渠道，但是往氢燃（rán）料电池（chí）中（zhōng）加料（liào）需要一种特殊的加压设（shè）备（bèi），这（zhè）种设备也并不是很普及。
另外，燃料的运送需要的标准（zhǔn）也很（hěn）高，不便于消（xiāo）费者移动和携带（dài）。
氢（qīng）燃料电（diàn）池的安全性也饱受业内（nèi）人士质疑，由（yóu）于氢的易燃易爆性，加之氢燃料电（diàn）池工作是会产生（shēng）的温度也过高，更增加了其发生事故（gù）的几率。
综合来看（kàn），目前氢燃料（liào）电池的（de）发展并（bìng）不是很成（chéng）熟，记（jì）者咨询了很多（duō）无人（rén）机的从（cóng）业者，虽然其中很多（duō）人都承认氢燃料电池是趋势，但就目前来（lái）说，他们对其还是（shì）报一定（dìng）的悲观态度，认（rèn）为还不适合作为无（wú）人机的动力（lì）。当然也不乏一（yī）些对氢燃料电池信心十足（zú）的从业者觉得，氢燃料电池的缺点瑕不掩（yǎn）瑜，很快就能发（fā）展成（chéng）熟。
那么，未来（lái）氢燃料电（diàn）池会不会成为无人机（jī）行（háng）业的刚（gāng）需呢，我们还需要观望（wàng）。
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