风冷氢燃料电池是如何进行工作的？

　　风冷氢燃料电池是一种能量转换装置，它将燃料转化的电化学能量转化为电能。它也是一种类似于电池的电化学发电装置，所以被称为风冷氢燃料电池。使用氢作为燃料的相应风冷氢燃料电池是氢风冷氢燃料电池。可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此，反应过程是清洁有效的。因为它不受使用卡诺和循环的传统发动机的42%热效率的限制。燃料电池的效率很容易达到60%以上。

　　与火箭不同，氢风冷氢燃料电池不是通过氢氧燃烧的剧烈反应产生动能，而是通过催化装置释放氢气中的吉布斯自由能。比如石墨，它的直径都是碳。但是形成直径需要高温和高压。因此，这种变换形式代表了不同的吉布斯自由能。

　　风冷氢燃料电池的工作原理是氢气被风冷氢燃料电池阳极的催化剂(铂)分解成电子和氢离子(质子)。其中质子通过质子交换膜到达阴极并与氧气反应产生水和热。相应的电子通过外部电路从正极流向负极，产生电能。

　　对于燃料电池的商业应用，挑战之一是成本控制。目前燃料电池汽车的成本是普通汽车的5倍左右。它的核心部件叫做质子交换膜。它能把氢中的电子分离成质子，然后从阳极交换到阴极，与氧反应生成水和热。因此，质子交换膜的核心是催化剂铂。铂金是一种贵金属，即铂金，通常用于婚戒。为了促进大规模的商业应用，一方面需要减少催化剂的用量，另一方面需要寻找低成本的替代材料。

　　说到燃料电池汽车，目前的主流是质子交换膜风冷氢燃料电池(PEMFC)技术。该系统由风冷氢燃料电池堆、储氢罐、动力电池、风冷氢燃料电池DC升压转换器、动力控制单元和动力电机组成。目前燃料电池堆的功率密度为3.1 kW/L，输出功率为114 kW。由于每个燃料电池单元的输出电压只有0.6~0.7V，需要配合DC升压变换器和动力电池使用。因此，这个电压可以适应650伏的高电压来驱动动力电机。同时，类似的动力电池需要一个电池管理系统BMS，燃料电池也需要一个监控管理系统FCMS，可以通过放电状态快速调整反应相关参数。为了储存氢气，通常使用70 MPa的高压液氢储罐。