隨著數(shù)碼化和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心成為了現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一。數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行需要可靠的備用電源，以防止突發(fā)停電和災(zāi)害等情況下的數(shù)據(jù)丟失和服務(wù)中斷。目前備用電源的選擇主要是柴油發(fā)電機(jī)組。但是，隨著環(huán)保意識(shí)的提高，氫燃料等低碳、高效的備用電源正在被廣泛關(guān)注。那么，氫燃料電池是否可以替代柴油發(fā)電機(jī)組用作數(shù)據(jù)中心備用電源呢？本文將從多方面對(duì)氫燃料電池和鋁空氣燃料電池作為數(shù)據(jù)中心備用電源的可行性進(jìn)行比較和論證。

一、氫燃料電池作為備用電源的可行性分析

目前，氫燃料電池已成為備用電源技術(shù)中備受關(guān)注的一種選擇。微軟于2022年4月宣布其氫燃料電池已連續(xù) 48 小時(shí)為一排數(shù)據(jù)中心服務(wù)器提供動(dòng)力，這是全球首創(chuàng)。

由上圖我們可以看出，氫氣的儲(chǔ)存所占體積是巨大的，以目前最先新的四型瓶為例，其儲(chǔ)氫密度僅為5.7%。若為50MW的數(shù)據(jù)中心供電，其每小時(shí)消耗的氫氣為3噸，連帶氣瓶的重量更是達(dá)到了驚人的55噸，而為了作為風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖工具，我們至少要準(zhǔn)備能提供氫燃料電池四小時(shí)以上的氫氣，很難想象如此大量的氫氣帶來的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)會(huì)有多高，為了減少爆炸概率，這些氫氣將放于露天室外儲(chǔ)存，那么氫氣的泄露量又不得不計(jì)算。

二、成本問題

氫燃料電池的制造成本和設(shè)備維護(hù)成本較高，現(xiàn)階段氫氣的催化劑為了達(dá)到理想性能大多數(shù)都采用貴金屬，而且相對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間也有相當(dāng)局限性。

三、能量密度

氫氣的密度極低，因此其能量密度也低，例如液化石油氣的體積熱為9-12萬KJ每立方米，而氫氣只有一萬多，在寸土寸金的低價(jià)下，即使是柴油發(fā)電機(jī)，為了節(jié)省空間，也選擇把儲(chǔ)油罐埋在地下。為了儲(chǔ)氫而浪費(fèi)大量的占地面積實(shí)在是可惜。

氫燃料電池在儲(chǔ)能、實(shí)際功率輸出和成本等方面都有很大的不足之處。因此，氫燃料電池不能完全替代柴油發(fā)電機(jī)組，成為數(shù)據(jù)中心的備用電源。

備用電源領(lǐng)域的一匹黑馬

這時(shí)，就不得不提到鋁空氣電池了，它與氫燃料電池同屬于燃料電池，但卻有更高的安全性和穩(wěn)定性。鋁空氣電池的負(fù)極為鋁金屬，正極為空氣中的氧，反應(yīng)產(chǎn)物是氫氧化鋁，產(chǎn)生的電能較為穩(wěn)定，同時(shí)鋁金屬具有良好的導(dǎo)電性，被廣泛應(yīng)用于各種電力設(shè)備。這些特性都使得鋁空氣電池在備用電源領(lǐng)域具有更大的優(yōu)勢(shì)，成為更為主流的備用電源選擇。

綜上所述，氫燃料電池的發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)，雖然在一些領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)合中具有很大的潛力和優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于備用電源領(lǐng)域來說，由于其成本高、可靠性差以及安全問題等因素，顯然存在不適用的情況。相比于鋁空氣電池的優(yōu)勢(shì)，氫燃料電池在這一領(lǐng)域的發(fā)展方向可能不太明智，應(yīng)當(dāng)審慎考慮未來發(fā)展方向。