通過化學反應，可以利用化學原料制成適用于航天器的燃料電池，燃料電池化學反應會產生水，經過處理后可以直接飲用，因此在載人航天器中應用廣泛。目前主要應用方式為化學電池組和航天用燃料電池兩種。

化學電池組的發展與應用

因為一次化學電池無法重復充電，在高電流放電時存在散熱問題并導致安全性問題，限制了其在航天電源中的應用。目前應用較多的類型包括銀鋅、銀鎘、鎳鎘、鎳氫、鋰離子蓄電池。銀鋅電池組性能穩定，但會在環境中自行放電并且循環充放電次數不多，目前已經很少用。

鎳鎘電池組具有很長的使用壽命和循環壽命，但過放電較大會影響其使用壽命，目前已經被鎳氫電池組逐步替代。鎳氫電池組質量輕、能量密度高目前已經在飛行器上廣泛使用。鋰離子電池組的單位質量和單位體積比能量均優于其他化學電池，但由于其循環使用壽命低，將來可充當過渡

電源。

航天用燃料電池的發展與應用

燃料電池同時具備化學電池和內燃機的特點，在工作中只要持續補充燃料，便可以輸出電能，有很高的燃料利用率。目前主要有質子交換膜燃料電池和堿性燃料電池兩類。目前燃料電池通常與太陽能電池或者其他電源結合使用，可以提供穩定的連續電能。由于燃料電池具備高比能量、清潔性、安全性同時不受卡諾循環限制的特點，在月球以及火星基地中具有很強的應用潛力。

核電源的發展與應用

航天器應用的和電源包括核反應堆溫差發電器、同位素溫差發電器、熱離子發電器等等，這些不同類型的發電器都是利用原子核裂變、衰變釋放的能量進行發電，這些能量會用熱傳遞的形式釋放出來，利用熱電轉換器直接轉換為電能。核電源有著壽命長、可靠性高的優勢，對于強帶電粒子場、核輻射與微流星轟擊，有著良好的承受力，可以應用在軍用衛星與探測器之中。

在美國，氣象衛星、深空探測器中都應用了核電源。但是，核電源也有突出的缺點，就是價格昂貴，安全性能差，目前各個國家都在致力于研究更優異的核電源，以便滿足功耗增長的客觀需求，相信在空間核能源的發展下，核能源將會得到更為廣泛的應用。

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