▌燃（rán）料电池的产生与（yǔ）原理
燃料电池（chí）目前已经在多个领域都进行了（le）应用尝试，虽然说（shuō）法上是（shì）一种“新型电池”，其实它的出现并（bìng）不新，早在1839年（nián），英国物理（lǐ）学家威廉（lián）·格（gé）罗夫就制作（zuò）了世界上第一个燃料电池。上世（shì）纪60年（nián）代（dài），燃料电（diàn）池就在太空探索（suǒ）领域发挥（huī）了一定作用。
虽（suī）名为“燃料电（diàn）池”，但其产生电（diàn）量（liàng）的（de）方式（shì）并（bìng）不是像（xiàng）内燃机一样（yàng）使燃料燃烧产生能量，而是在电池（chí）内部让燃（rán）料与氧或其他催化剂进行（háng）氧化还原反应，从而把燃料的化学能转化为电能。其中最常见的燃料为氢，除了氢以外，一（yī）些碳氢化（huà）合物例如天然气、醇（chún）、和甲烷等有（yǒu）时也会作燃料使用（yòng）。
虽然燃料不同，但大部（bù）分燃料（liào）电池的工作原理和工作（zuò）模式都差（chà）不多。
燃料电池内（nèi）部主（zhǔ）要由三（sān）个相邻区段组（zǔ）成：阳极、电解质（zhì）和（hé）阴极。两个化学反（fǎn）应发（fā）生在三（sān）个不同区段的界面之（zhī）间。用初中生的化（huà）学语言来简单描述燃料电池的工作原理（lǐ），就是消耗燃料与氧发生反（fǎn）应（yīng），最终产生水、二氧（yǎng）化（huà）碳等以及（jí）电能。
在阳极（jí）上，通常需要用（yòng）催化剂（jì）将（jiāng）燃料（liào）氧化，使（shǐ）燃料变成一个（gè）正电荷的离（lí）子和（hé）一个（gè）负电荷的电子。然（rán）后通过经特殊处理的电（diàn）解质溶液或特（tè）殊的膜将电子和离（lí）子（zǐ）隔离，让离子通过电解质（zhì），阻隔电子，接着让被释放的电子穿过一条电（diàn）线，因而产生（shēng）电流。离子通过电解液前往阴极。一旦达到阴极，离子与电子团聚，并且与氧气反应，从（cóng）而产生（shēng）水或二（èr）氧化碳。
▌燃料电（diàn）池的（de）分类和应（yīng）用
目前主流的燃料电池按电解质种类（lèi）可分（fèn）为（wéi）主要为以下五种：碱性燃（rán）料（liào）电（diàn）池（AFC）、磷（lín）酸型燃料电池（PAFC）、熔融（róng）碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电（diàn）池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）。除此外还有一些（xiē）类似于再生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类燃料电（diàn）池（DMFC）等不（bú）常见的（de）燃（rán）料电池。
燃料电池大致分类
根据业内人士介绍，现（xiàn）在市面上最有发展（zhǎn）前景的两种就（jiù）是质子交换膜燃料电（diàn）池（PEMFC）和（hé）熔融碳酸盐燃（rán）料（liào）电池（MCFC）。目前应用最多的就是质子交换膜的电（diàn）池，这种电池需要石（shí）墨烯作为介质膜，然后用（yòng）经过（guò）纳（nà）米技（jì）术处理的铂（bó）金等贵（guì）金属做催化剂，从而制成一个反应片，每个反应片能（néng）够产（chǎn）生0.7~0.9V的电压，如果想使用大（dà）功率，只需把反应片组合起来变（biàn）成一个增压后的氢燃料（liào）电（diàn）堆即可。其中质（zhì）子交换膜燃料（liào）电池（PEMFC）工作温度为100℃以内，功率输出比较低，最适合（hé）用于消（xiāo）费级的电（diàn）池需（xū）求，从电动汽车、无人机甚至于电脑、手机（jī）等，都可能实现使用质子膜燃料电池来进行（háng）供电。
此外，很多业内（nèi）人士也重点提（tí）到了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），因为（wéi）MCFC结构（gòu）比较（jiào）复（fù）杂（zá），因为它们（men）的运行温度高导（dǎo）致启（qǐ）动时间缓慢，这使MCFC系统不适合（hé）移动应用，比较合适定（dìng）位于固定（dìng）式燃料电池，由（yóu）于其功率输出也很高，所以更适合作为发（fā）电（diàn）系统来使（shǐ）用（yòng）。
▌燃料（liào）电池（chí）的优（yōu）劣（liè）势
优势
氢燃料电池优势十分突出，这也（yě）就（jiù）是为（wéi）什（shí）么很多从业（yè）者对其（qí）未来的发展持乐观态度：
氢（qīng）燃料电池（chí）可以不间断的提供稳定电（diàn）力，直至燃料耗（hào）尽，并且在燃料耗尽之后，能够快速补（bǔ）充燃料，再次进行供电，能有效提升作（zuò）业的效率（lǜ）。
相对锂（lǐ）电池来说，氢燃料电池更能（néng）适（shì）应环（huán）境，在环境温（wēn）度非常低的情况下不会出（chū）现锂电池（chí）那种（zhǒng）断电的情况。
寿命长，一般氢（qīng）燃料电（diàn）池都比锂电（diàn）池的使用寿命（mìng）长几（jǐ）十倍。
氢燃料电池非常的环保，其消耗氢燃料（liào）产生的排放物只是水或二氧化（huà）碳等物质，并（bìng）且待电池（chí）报废后，其中的膜和催化剂等材料都是可回收再（zài）利用的。
劣势
虽然（rán）有强于其（qí）他动力源的很（hěn）多优（yōu）势（shì），但氢燃料电池的劣（liè）势也非（fēi）常明显：
成（chéng）本太高（gāo）。据业内人士介绍，制作（zuò）质子膜（mó）电（diàn）池中膜的材料（liào）为石墨烯（xī），目前市面上（shàng）石墨烯的成本要近1000美金1克，另外催化剂（jì）需要用一些稀有的贵金（jīn）属，这些金属本身的价值高昂不说，还需要做纳米技术处理，这就更加提升了成本。
氢燃料源不易取得，目前加氢站的发展还处于萌芽阶段（duàn），虽然现在市面上（shàng）也有很多（duō）能够（gòu）买到氢气（qì）的渠（qú）道，但是往（wǎng）氢燃料（liào）电池中加料（liào）需要一种特殊的加（jiā）压（yā）设（shè）备，这（zhè）种设备（bèi）也（yě）并（bìng）不是很普及。
另外，燃料（liào）的运送需要（yào）的（de）标准（zhǔn）也很高，不便（biàn）于消（xiāo）费者（zhě）移动和携带。
氢燃料电池的安全性也饱受业内人士质疑（yí），由于氢的易燃（rán）易（yì）爆性，加之氢燃料电池工作是会产生（shēng）的温度也过高，更增加（jiā）了其发生事故的几率。
综合来看（kàn），目前氢燃料电（diàn）池的发展并（bìng）不是很成熟，记者咨询了很多无人机的从业者，虽然其中很多（duō）人都（dōu）承认氢燃料电（diàn）池是趋（qū）势，但就目（mù）前（qián）来说，他（tā）们对其还是报一定的悲（bēi）观态度（dù），认为还不适合作（zuò）为无人机的动（dòng）力（lì）。当然也不乏（fá）一些对氢燃料电池信心（xīn）十足（zú）的从业者觉得，氢燃料电池的缺点瑕不（bú）掩瑜，很快就能发展成熟。
那么，未（wèi）来氢燃（rán）料电（diàn）池会不（bú）会成为无人机行业的刚需呢（ne），我们还需要观望。
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