发电机使用氢气冷却主要基于以下几方面的原因：

一、热传导性能优越

氢气是一种热传导介质。其导热系数比空气高约4倍，甚至其导热能力是空气的6.7倍，这使得它能够非常迅速且有效地将发电机内部产生的热量传导至外部，从而使发电机能够快速降温。在发电机运行过程中，由于内部机械运转、电磁感应等会产生大量的热，如果热量不能及时散发出去，将会影响发电机的性能和寿命，而氢气的高导热性很好地解决了这一问题。

二、物理特性利于冷却与效率提升

1. 低沸点

氢气的沸点极低，仅为 -259摄氏度。这一特性使得在发电机正常运行时，氢气很容易蒸发。蒸发过程是一个吸热过程，它能够轻松地带走热量，并且不会产生像液态冷却剂那样的压缩或液化等复杂问题。

2. 密度小

氢气是世界上轻的物质，标准状态下密度约为空气密度的1/15。在发电机内采用氢气作为冷却介质时，由于密度小，在通风循环过程中通风损耗大幅减小，能够提高整个发电机系统的效率。

三、环保性能显著

在当今注重环境保护的大环境下，氢气作为冷却剂具有独特的优势。与曾经广泛使用的一些化学冷却剂，如氟利昂等相比，氢气是环保型的冷却剂。它的使用能够减少对环境的负面影响，并且有助于降低温室气体排放，对可持续发展具有积极意义。

四、安全性和清洁稳定性良好

1. 安全性

虽然氢气是一种可燃性气体，但是其在低温下具有较低的爆炸极限（约为4% - 75%）。在正常操作的发电机环境中，这个爆炸极限范围相对比较安全。而且，一旦有特殊状况，氢气可以通过安全阀或者其他专门的排气设备轻松排放到外界，大大降低了爆炸等安全事故发生的可能性。

2. 清洁稳定性

纯度较高的氢气能够确保发电机内部保持清洁。它不会有因冷却剂原因导致的脏污事故，这种稳定性能够减少因脏污引发的发电机故障，进而降低维护成本。同时，在氢气环境下，发电机内部的绝缘材料不易受氧化和电晕的损坏，这对于延长发电机的使用寿命和提高运行的稳定性有着重要意义。

发电机使用氢气冷却集多种优势于一身，在现代发电领域尤其是热电厂发电机中备受青睐。