激發(fā)科技發(fā)展
　　幾十年以來我們一直聽說關于燃料電池承諾在使用的時候可以提供清潔可靠的電能。這項技術最早在19世紀30年代被提及，其方法是將化學能直接轉化為直流電能，而不需要燃燒過程。
　　能量是在氫氣和氧化劑混合之后，通過一個陰極、一個陽極和眾多可用的中間電解質(zhì)材料產(chǎn)生的。我們的星球上幾乎沒有純的氫氣，因此最常用的氫分子來源是天然氣。有些其他的燃料也可以作為氫氣使用，包括沼氣、柴油燃料或丙烷。
　　起源于太空計劃
　　我們是在20世紀60年代的太空計劃中聽到燃料電池的應用的，當時很樂觀的預測認為在不久的將來燃料電池就會成為我們社會的主要能源。這些預測當然是樂觀的有點瘋狂。對于太空飛船來說，小尺寸的能源輸入既實用又必要，而對于家用、商用或工業(yè)使用，從經(jīng)濟角度來看沒有發(fā)展規(guī)模。
　　近年來的發(fā)展見證了燃料電池終于成為令人關注的主流應用的選擇。對于遠距離通訊站點，它們可以作為備用供電，甚至某些場合的主要供電方式。它們成功的一個關鍵因素是有廣泛分布的天然氣經(jīng)濟可用。由垃圾填埋和沼氣池產(chǎn)生的沼氣不斷增加，使燃料電池作為一種替代燃料成為發(fā)電行業(yè)令人關注的應用。
　　第二個關鍵因素是將氫氣從來源中以更高的效率提取出來的氫氣轉化爐得到了發(fā)展。轉化爐可以作為外部設備將氫氣注入到燃料電池，也可以設計在燃料電池自身內(nèi)部。
　　第三，新類型的燃料電池已經(jīng)被研制出來，相比老的技術，更加簡單、電解質(zhì)壽命更長。經(jīng)過研發(fā)，燃料電池使用的電解質(zhì)包括融熔碳酸鹽、質(zhì)子交換膜（PEM）、磷酸以及不斷增加的固態(tài)氧化劑設計。
　　多電池組合
　　有些系統(tǒng)具有單獨電池，所產(chǎn)生的電壓和直流電流能量相對較低。通過堆疊多個單獨電池并將多個堆疊并列運行，會獲得高得多的輸出。對于輸出在數(shù)百甚至數(shù)千千瓦的系統(tǒng)，通常會將直流輸出電流轉化為交流電流。
　　燃料電池發(fā)電經(jīng)常會伴隨著很高的熱量輸出，可以用在家庭或甚至工業(yè)用途。如果充分利用熱能副產(chǎn)品，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的效率高達90%。然而，要想完全實現(xiàn)這樣的高效率，必須具有與燃料電池運行模式相匹配的熱能副產(chǎn)品應用裝置。可是對于使用燃料電池的偏遠地區(qū)的電力裝置、或很多工業(yè)的、商業(yè)的或公共機構裝置，這往往不太可能。特別是在這些情況下，發(fā)電效率是人們格外關注的。

　　固態(tài)氧化電解質(zhì)方式
　　如上文所提，一種新型的引起關注的燃料電池電解質(zhì)是固態(tài)氧化劑燃料電池。這些電池有望實現(xiàn)比許多其它系統(tǒng)類型獲得更高的電氣效率和更長的運行壽命，且對于制作精良的電解質(zhì)保護殼機構的需求更少。
　　各個生產(chǎn)商都有其自有的電解質(zhì)設計，而且絕大多數(shù)都為陽極和電解質(zhì)采用陶瓷襯底，與電解質(zhì)混合或?qū)ζ溥M行處理的化合物包含了各種不同形式和組合的稀有金屬，例如釔、鑭、釓。其目標是在不會過度縮短電池壽命的溫度下實現(xiàn)最大效率。大多數(shù)固態(tài)氧化劑燃料電池的內(nèi)部運行溫度都在500℃到1000℃（932F到1832F）之間。
　　陶瓷電解質(zhì)
　　如今最著名的燃料電池生產(chǎn)商之一是位于加利福尼亞州森尼韋爾市的布魯姆能源公司，它在新澤西州的紐瓦克有生產(chǎn)中心。布魯姆燃料電池的特點是陶瓷電解質(zhì)，并具有為支持發(fā)電化學反應而特別處理的表面。每一個電池產(chǎn)生25瓦的電能，數(shù)千個電池堆疊起來，這些堆疊經(jīng)過組合構成了多個100kW/AC和200kW/AC的發(fā)電單元。
　　根據(jù)布魯姆公司的發(fā)言人Alanna Gino所說，他們的系統(tǒng)的發(fā)電效率比較高，因此不需要依賴副產(chǎn)品熱能回收來使其系統(tǒng)更加經(jīng)濟更加有吸引力。Gino表示，“布魯姆能源公司的燃料電池為現(xiàn)場發(fā)電提供了一種清潔的、可靠的、經(jīng)濟有效的解決方案，并且消除了依賴傳統(tǒng)電網(wǎng)所帶來的運行方面、環(huán)境方面以及經(jīng)濟方面的風險。用戶的獲益包括其項目的可預測性以及長期成本節(jié)省，除此以外還減少了溫室氣體的排放以及用水量。”

　　模塊化方式
　　布魯姆能源公司的產(chǎn)品被設計為“能源服務器”，所提供的每個單元的大小分為100kWe及200kWe。能源服務器經(jīng)常組合在多單元的包裝中。Gino表示，“布魯姆能源服務器是模塊化并可擴展的，很容易適應各種地理和工廠類型的現(xiàn)場安裝。它們服務的行業(yè)和領域廣泛，包括零售業(yè)、物流、科技、制造業(yè)、金融服務、食品飲料、數(shù)據(jù)中心、生物科技、安全健康以及政府機構和非營利組織。”
　　安裝數(shù)量不斷增加
　　Gino指出，經(jīng)濟的可靠的天然氣和沼氣資源為擴大燃料電池的使用提供了穩(wěn)定的供給以及有吸引力的經(jīng)濟的方案。迄今為止，在美國和日本一共裝備了超過140MWe的容量。大規(guī)模的單體安裝包括猶他州的易趣公司的6MWe，北卡羅來納州的蘋果公司的10MWe， 以及特拉華州德瑪瓦半島的30MWe。
　　一個值得考慮的選項
　　專家們對于過度夸大燃料電池在我們未來的能源計劃中所發(fā)揮的作用表示必要的謹慎態(tài)度。我們在過去犯過這樣的錯誤。不過隨著電池單元效率的提高、電解質(zhì)生命的延長以及經(jīng)濟的天然氣供給都使得模塊化燃料電池成為一個值得考慮的選項。如今的時代面臨嚴格的排放控制以及可選的能源方式變得有限，燃料電池正在發(fā)揮其自己的作用。