两种燃料电池比较：PEMFC VS DMFC

能够用于便携应用设备的燃料电池有很多种，其中主要包括质子交换膜或聚合物电解液膜(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)和直接乙醇燃料电池(DEFC)。当前业界争论的焦点是选择哪一种技术能够省略燃料重整器。每一种燃料电池都有自己的优点，但也有需要解决的问题，今天我们就来比较一下PEMFC和DMFC。

PEMFC(聚合物电解液膜)：要解决体积问题

用于小型移动终端的PEMFC，在氢气储存和运输方面有很大障碍。由于氢是易燃物，需要在加压的燃料罐中来供给，这使美国运输部就运输、存放和安全问题亮出了红牌。

但是仍有一些开发商，如MesoSystems Technology公司认为基于氢的燃料电池系统将是便携应用的首选。MesoSystems公司首席执行官Charles Call说，基于氢的系统可提供比甲醇更高的能量密度。该公司的微型制造或尺寸改造技术的目标是提供比传统锂离子电池大5到10倍的能量密度。

尽管有开发商对前景感到乐观，但挑战仍然是严峻的。对于氢气的存储，眼前尚无针对小型系统的可行技术。Call说：“它可储存于高压罐内，但会产生安全问题。若吸收到镍金属的氢化物中，由于该金属与氢相比过于笨重，又使其原有的优势大打折扣。它必须在性能上有成倍的优势、为设备制造商带来变化，这样才可打败其它电池。”

目前遇到的最大问题就是于体积太大。MesoSystems的方法是储存高能量密度的燃料，让其在微型反应器中转化为氢气。但这样做的结果是，系统一直未能达到足够小的尺寸、以直接替代手机的电池。然而Call还是乐观的表示，未来可以做到ZIP驱动器或腰包的尺寸。Call说：“燃料最终可以储存到打火机大小的容器中，一次充电可以使用几天。”

DMFC：要解决渗透问题

DMFC的出现博得了众多开发商的青睐。他们认为DMFC是小型设备的首选技术，因为它直接使用甲醇，可省略氢的生产与存储，而不必使用燃料处理器或发生器。

“我们不认为人们会随身携带一小罐压缩氢气。这关系到安全与重量等问题。”摩托罗拉的Hallmark说。Harrod则表示，“允许在飞机上携带氢燃料还需要一段时间。然而甲醇则不同，由于它是汽车挡风玻璃的刮洗液，公众早已有了一定的认识，因此不会引起对安全的过分担心。”

DMFC以甲醇为燃料，它与氧结合可产生电流。尽管这项技术听起来简单，但事实并非如此。它需要处理燃料和空气(氧气)并向燃料电池膜电极输送的一套方法，并且系统部件必须足够小，以适合装入便携设备。

“微型燃料电池开始用作电子部件是促使DMFC商业化的契机。许多在电子工业中使用的微流体MEMs及电子工艺都可用于这些燃料电池的设计与大批量生产。”Mechanical Technology(MTI)总裁Bill Acker说。但甲醇也有一些不足之处，DMFC开发商面对的一个重要技术挑战是“甲醇渗透(cross-over)”问题，它严重地降低了燃料效率和性能。

“目前，许多公司都是利用早先针对氢燃料电池而开发出的膜技术，但是它尚不能针对甲醇系统进行优化。”Hallmark说，“甲醇会通过膜进行扩散或泄漏，这降低了系统性能。”