一、什麼是燃料電池

燃料電池(Fuel Cell)是一種發電裝置，其原理是將燃料電池為一電化學裝置，可將反應物(燃料與氧化物) 中氫氧之化學內能通過電極反應直接轉化為電能，如圖一所示為燃料電池運作示意圖。燃料電池如同熱機 (Heat Engines) 一般，是由燃料和氧化劑供應系統、水管裡系統、熱管理系統以及控制系統等幾個子系統組成。只要燃料與氧化物源源不斷供給，燃料電池便可持續產生電能。比起傳統的燃燒發電過程擁有更高的能源轉換效率，以及更低的汙染排放量。燃料電池可以用來當作生活上的備用電源，在需要電力時可以替代傳統柴油發電機，只要持續地提供燃料就能讓其不斷的穩定發電，甚至是被視為具有替代傳統化石能源的潛力能源轉換裝置。另外也能夠搭配儲能設備使用，在未來微電網的應用上扮演一個具有高度彈性的系統整合角色。目前更被廣泛的應用在汽車(Toyota Mirai、Honda FCX、Hyundai Nexo)與巴士(Toyota Sora)和德國商業運行燃料電池鐵路車輛等。另外日本松下公司(Panasonic ENE-FARM)在2017年已銷售超過20萬組燃料電池定置型發電系統。

圖片來源：Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Solid_oxide_fuel_cell.svg

二、燃料電池優點

燃料電池在應用上主要的優點是操作簡單、電壓輸出穩定且持續、能量密度高、運作過程聲音極低、能快速地啟動應用、低汙染對環境相對友善，和其他的綠色能源（如太陽能、風力、水力…等）可以組成電網搭配使用，當其他能源發電受到限制時，燃料電池可以短時間內快速的補足，對於其他能源來說具有相輔相成的效果。

燃料電池種類

三、燃料電池應用

燃料電池適用範圍十分廣泛，既可以當作各種交通工具動力來源，包括自行車、汽車，甚至是潛水艇、太空裝置等的直接或輔助能源供給裝置，也可以作為自動販賣機、交通號誌等公共設施、筆記型電腦等小型可攜式電子產品之電力供給，醫院、銀行等特殊場所的主要或備援電力系統裝置；更為重要的是，燃料電池可以作為連接各種能源轉換之間的一個裝置，例如將太陽能、風力等能源產生的多餘電力轉化儲存，待發電不足時再轉換成電能供給電力，亦或可將汙水處理廠和垃圾掩埋場產生的沼氣轉化為電力資源，具有調節及整合電網的重要作用。

因此，發展燃料電池對於自然資源合理開發利用、環境保護、能源安全、再生能源整合應用等諸多方面都具有重要意義。