氫能源：綠色零排放，或是能源終極形式歷史縱向看：能源使用清潔程度不斷提升環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)推動(dòng)能源利用向著綠色、清潔化的方向發(fā)展。從最開始的草木發(fā)展到如今的風(fēng)能、太陽能、核能、地?zé)崮艿榷喾N形式，能源使用過程的污染物排放逐漸降低，這代表這人類能源使用的方向。而目前已知的所有能源中，最為清潔的是氫能，氫氣使用過程產(chǎn)物是水，可以真正做到零排放、無污染，被看做是最具應(yīng)用前景的能源之一，或成為能源使用的終極形式。能源使用歷史氫能源：綠色零排放，或是能源終極形式歷史縱向看：能源使用清潔1從物質(zhì)能量密度角度看，氫能源高于汽油、柴油和天然氣。美國能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，氫氣功率密度幾乎是其他化石燃料的3倍多。不同能源功率密度對(duì)比（KW/kg）從物質(zhì)能量密度角度看，氫能源高于汽油、柴油和天然2不同能源發(fā)電建設(shè)成本對(duì)比（$/KW）可以看到氫能源在功率密度、成本方面具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)兼具環(huán)境友好性，其應(yīng)用前景十分廣闊。從發(fā)電建設(shè)成本來講，氫能源發(fā)電建設(shè)成本最低。EIA數(shù)據(jù)顯示，氫氣發(fā)電建設(shè)成本僅580美元/KW，在風(fēng)能、天然氣、光伏、石油、生物質(zhì)能發(fā)電等眾多方式中成本最低。不同能源發(fā)電建設(shè)成本對(duì)比（$/KW）可以看到氫能源在功率密3氫能源應(yīng)用阻礙：分布式應(yīng)用場(chǎng)景綜合成本高與加氫難雖然氫氣在理論層面相較于其他能源具有功率密度優(yōu)勢(shì)，且用于發(fā)電時(shí)建設(shè)成本較低，但是這僅考慮了發(fā)電時(shí)利用氫能源的模式。氫能源大范圍推廣使用離不開分布式使用場(chǎng)景，當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)生變化時(shí)，氫能源使用需要考慮的影響因素就變得更為復(fù)雜。分布式應(yīng)用場(chǎng)景中與替代產(chǎn)品相比成本較高。氫能源的清潔利用主要是通過燃料電池，燃料電池應(yīng)用在分布式應(yīng)用場(chǎng)景中的時(shí)候與其他可替代方式相比，還存在成本高的問題。

以氫能源燃料電池汽車為例，應(yīng)用氫能源首先要考慮購買產(chǎn)品的成本，燃料電池本就是技術(shù)含量高的產(chǎn)品，應(yīng)用到汽車上時(shí)使得汽車的一次性購臵成本迅速增長；

其次考慮維護(hù)成本，燃料電池汽車比其他汽車更為精密，因此其維護(hù)成本更高；

再次考慮消耗燃料的成本，氫氣由于在制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程中需要更多的技術(shù)處理而具有更高的單位成本；

最后考慮配套設(shè)施設(shè)施成本，燃料電池汽車使用需要眾多加氫站支持，加氫站由于需要配置大型壓縮機(jī)等大型設(shè)備，具有比加油站和充電站更高的建設(shè)成本。

綜合考慮之下，分布式應(yīng)用場(chǎng)景中，氫能源應(yīng)用綜合成本很高。氫能源應(yīng)用阻礙：分布式應(yīng)用場(chǎng)景綜合成本高與加氫難4歐洲氫能源燃料電池汽車與其他燃料汽車使用成本對(duì)比（小汽車）歐洲市場(chǎng)燃料電池小汽車的綜合使用成本達(dá)到0.24歐元/km，高于純電動(dòng)和柴油汽車的綜合使用成本。因?yàn)闅錃獬鍪蹠r(shí)會(huì)考慮氫氣制備、運(yùn)輸以及加氫站建設(shè)、運(yùn)營等成本，所以氫氣價(jià)格里面包含了這些相關(guān)配套設(shè)施的成本。因此這一成本就是氫能源以燃料電池形式應(yīng)用到小汽車上的全成本。歐洲氫能源燃料電池汽車與其他燃料汽車使用成本對(duì)比（小汽車）5氫氣使用便利程度不如可替代產(chǎn)品氫氣利用另一大難題是加氫難。因?yàn)樵O(shè)備與技術(shù)要求，加氫站的建設(shè)運(yùn)營成本遠(yuǎn)高于加油站和充電站，目前加氫站的數(shù)量還不足以完全滿足商業(yè)化應(yīng)用的需求。汽油和電力的廣泛使用是以加油站和電網(wǎng)覆蓋為前提的，氫能源大規(guī)模使用也要以加氫站覆蓋為基礎(chǔ)。截止2017年底，全球共計(jì)加氫站328個(gè)，而國內(nèi)僅有9座。加氫站覆蓋范圍小對(duì)于氫能源的利用有不小的阻礙。國際汽車制造商協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2017年全球銷售乘用車接近0.71億輛，而勢(shì)銀智庫數(shù)據(jù)顯示2017年全球FCV（燃料電池汽車）銷量3260輛（燃料電池汽車大多使用氫能源作為燃料，極少數(shù)使用其他燃料，在此暫且先認(rèn)為這些FCV都使用了氫氣做燃料），氫能源在汽車領(lǐng)域滲透率不過0.0046%，在汽車應(yīng)用領(lǐng)域氫能源產(chǎn)業(yè)化尚處于導(dǎo)入期。氫氣使用便利程度不如可替代產(chǎn)品國際汽車制造商協(xié)會(huì)6氫能源應(yīng)用需求：三大應(yīng)用場(chǎng)景，交運(yùn)需求漸成主流

氫能源主要是通過燃料電池得到應(yīng)用，而且燃料電池使用的燃料也主要是氫氣，因此我們可以根據(jù)氫燃料電池的應(yīng)用將氫能源的應(yīng)用分為三大場(chǎng)景：便攜式應(yīng)用場(chǎng)景、固定式應(yīng)用場(chǎng)景、交通運(yùn)輸應(yīng)用場(chǎng)景。便攜式應(yīng)用主要在輔助充電設(shè)備（戶外等場(chǎng)景）、軍用等產(chǎn)品，固定式應(yīng)用主要在家庭熱電聯(lián)產(chǎn)、家用燃料電池、通信基站備用電源、不間斷電源等產(chǎn)品，交通運(yùn)輸應(yīng)用主要在汽車等產(chǎn)品上。FuelCellToday和E4tech數(shù)據(jù)顯示，燃料電池裝機(jī)逐年增長，2012年-2017年復(fù)合增長率達(dá)到32.1%，其中交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用比例逐年上升，2017年交運(yùn)領(lǐng)域的裝機(jī)占比已經(jīng)達(dá)到68.05%。交運(yùn)領(lǐng)域的需求已經(jīng)成為燃料電池主要需求，也是氫能源的主要需求。燃料電池裝機(jī)快速增長（單位：MW）氫能源應(yīng)用需求：三大應(yīng)用場(chǎng)景，交運(yùn)需求漸成主流7交運(yùn)需求逐漸成為燃料電池主要需求（單位：MW）交運(yùn)需求逐漸成為燃料電池主要需求（單位：MW）8氫能源主產(chǎn)業(yè)鏈：日益完善，整裝待發(fā)

氫能源主產(chǎn)業(yè)鏈包括上游氫氣制備、氫氣運(yùn)輸儲(chǔ)存、中游氫燃料電池、下游氫能源燃料電池應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。上游氫氣制備包括氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、石化資源制氫（石油裂解、水煤氣法等）和新型制氫方法（生物質(zhì)、光化學(xué)等）等多種途徑；氫氣儲(chǔ)存包括氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)合金儲(chǔ)氫三種方式，氫氣運(yùn)輸包括罐車運(yùn)輸、管道運(yùn)輸?shù)确椒ㄍ緩?；中游氫燃料電池涉及質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散材料、催化劑等多種零部件和關(guān)鍵材料；下游燃料電池應(yīng)用包括便攜式應(yīng)用、固定式應(yīng)用、交通運(yùn)輸應(yīng)用。氫能源主產(chǎn)業(yè)鏈：日益完善，整裝待發(fā)氫能源主9氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的完善需要很多專用裝備支持，而且大多數(shù)技術(shù)含量高，主要集中在制氫、儲(chǔ)氫領(lǐng)域氫能源產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵設(shè)備氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的完善需要很多專用裝備支持，而且大多數(shù)技術(shù)含量高10制取氫氣目前主要的方法有化工原料制氫、石化資源制氫、電解水制氫等多種途徑。化工原料制氫主要使用的原料是甲醇、乙醇、液氨等，具有制取氫氣純度高、反應(yīng)要求低等優(yōu)點(diǎn)；石化資源制氫主要使用石油、水煤氣、天然氣等資源，具有規(guī)模效應(yīng)，且原料易獲??；電解水制氫使用的原材料是水，具有原料可再生、可依賴的特點(diǎn)，如果使用清潔電力可實(shí)現(xiàn)全程無污染，但是過程中耗費(fèi)大量電能，成本昂貴；未來在氫氣制取環(huán)節(jié)，會(huì)存在兩種運(yùn)營形式。第一種是中央制氫，典型的運(yùn)營模式是在城市周邊地區(qū)建設(shè)大規(guī)模氫氣生產(chǎn)廠，然后通過運(yùn)氫車將氫氣運(yùn)輸?shù)匠鞘兄械募託湔荆儆杉託湔境鍪劢o消費(fèi)者。第二種是分布式制氫，城市中的加氫站在站內(nèi)裝有氫氣發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)氫氣生產(chǎn)、壓縮、儲(chǔ)存、出售一體化，或者在應(yīng)用端直接安裝氫氣發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用端自產(chǎn)自供氫氣。未來中央產(chǎn)氫和分布式產(chǎn)氫兩種形式并存較為合理。制氫制取氫氣目前主要的方法有化工原料制氫、石化資源制氫、電解水制11儲(chǔ)氫方式有三種，分別是氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫。氣態(tài)儲(chǔ)氫主要是將氫氣直接儲(chǔ)存在高壓罐中，又細(xì)分為低壓儲(chǔ)存和高壓儲(chǔ)存，低壓儲(chǔ)存使用巨大的水密封儲(chǔ)槽儲(chǔ)存，高壓儲(chǔ)存是通過對(duì)氫氣加壓減小體積儲(chǔ)存在容器中；液態(tài)儲(chǔ)氫是將氫氣冷卻到一定低的溫度之下，使氫氣呈現(xiàn)液態(tài)，然后再將其儲(chǔ)存到特定容器中；固態(tài)儲(chǔ)氫是利用金屬合金（一般稱為儲(chǔ)氫合金）晶格間隙吸附氫原子，（涉及到氫氣分子轉(zhuǎn)化為氫原子的過程），同時(shí)表面還可以在表面結(jié)合一部分氫分子。氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前主流的儲(chǔ)氫方式。氣態(tài)儲(chǔ)氫最大的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，儲(chǔ)存要求條件易滿足，成本低。液態(tài)儲(chǔ)氫需要先提供極低的溫度，之后儲(chǔ)存的容器還必須采用雙層真空隔熱結(jié)構(gòu)，液態(tài)氫沸點(diǎn)低，僅為20.38K（-253℃），氣化潛熱小，僅0.91kj/mol，罐內(nèi)液氫和外界存在巨大的溫度差，一旦隔熱工作沒做好，液氫將大規(guī)模沸騰揮發(fā)損失，目前的技術(shù)只能保證液氫每天1%-2%的揮發(fā)，作為對(duì)照，汽油每月只損失1%。固體合金儲(chǔ)氫可以做到安全、高效、高密度，不僅可以在表面吸附氫分子，還可以在一定溫度和壓力下讓氫分子分解成為氫原子，進(jìn)入合金的八面體或四面體間隙（金屬原子堆垛時(shí)形成的空隙），形成金屬化合物，可吸收相當(dāng)于儲(chǔ)氫合金體積1000-3000倍的氫氣，儲(chǔ)氫能力極其強(qiáng)大。常見的儲(chǔ)氫合金有鈦系合金、鋯系合金、鐵系合金、稀土系合金。其主要問題在于儲(chǔ)存和釋放氫氣的過程主要是化學(xué)反應(yīng)的過程，需要一定的溫度和壓強(qiáng)環(huán)境，使用不方便，同時(shí)儲(chǔ)氫合金一般成本較高。儲(chǔ)氫

儲(chǔ)氫方式有三種，分別是氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫。儲(chǔ)氫12不同儲(chǔ)氫方式對(duì)比雖然目前大范圍使用的是氣態(tài)儲(chǔ)氫，但是固態(tài)合金儲(chǔ)氫方式性能卓越，是三種方式中最為理想的儲(chǔ)氫方式，是儲(chǔ)氫科研領(lǐng)域的前沿方向之一。隨著技術(shù)進(jìn)步，儲(chǔ)氫合金吸收釋放氫氣的條件要求可能降低和改善，非稀土系金屬合金的開發(fā)研究可以降低儲(chǔ)氫成本，儲(chǔ)氫合金使用便利性的提升和成本的降低有望使得儲(chǔ)氫合金成為未來主流的儲(chǔ)氫方式。國際能源署(IEA)在1998年提出了如下目標(biāo)：重量儲(chǔ)氫密度>5wt％,體積儲(chǔ)氫密度>50kg／m3,放氫工作溫度1100次.

5wt%指的是存儲(chǔ)的氫氣的重量與儲(chǔ)氫材料的重量比為5:95目前能夠達(dá)到20wt%，是在實(shí)驗(yàn)室最優(yōu)條件下達(dá)到的理想值，要想在工業(yè)化生產(chǎn)條件下達(dá)到這個(gè)值還有很長的路要走。不同儲(chǔ)氫方式對(duì)比雖然目前大范圍使用的是氣態(tài)儲(chǔ)氫，但是固態(tài)合13加氫站

目前，為了支持燃料電池汽車發(fā)展，各國積極建設(shè)氫能源燃料電池汽車配套設(shè)施。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，中國將建成100座加氫站，到2030年將建成1000座加氫站，日本在2020年前建成160個(gè)加氫站，韓國計(jì)劃到2020年建成80座加氫站，德國到2020年也預(yù)計(jì)達(dá)到100座加氫站的規(guī)模。世界上幾個(gè)建設(shè)加氫站的大國都以2020年100座加氫站為目標(biāo)。而截至2017年底我國加氫站共有9座，北京、上海各2座，深圳、廣州各1座，還有一座移動(dòng)加氫站，另外2座歸屬新源動(dòng)力和宇通客車，這距離我國2020年100座加氫站的目標(biāo)還有很大距離，同時(shí)也表明，未來兩年內(nèi)加氫站建設(shè)進(jìn)度會(huì)急劇增加，相關(guān)方面需求巨大，也是機(jī)會(huì)點(diǎn)。

各國加氫站布局計(jì)劃國家規(guī)劃內(nèi)容中國到2020年，加氫站數(shù)量達(dá)到100座；燃料電池車輛達(dá)到10000輛；氫能軌道交通車輛達(dá)到50列；到2030年，加氫站數(shù)量達(dá)到1000座，燃料電池車輛保有量達(dá)到200萬輛；到2050年，加氫站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完成，燃料電池車輛保有量達(dá)到1000萬輛。日本在2020年前共完成160個(gè)加氫站的建設(shè)韓國2020年，氫燃料電池汽車預(yù)計(jì)達(dá)到9000輛。2025年，將達(dá)到150000輛，2030年達(dá)到630000輛。加氫站預(yù)計(jì)2020年達(dá)到80座，2025年達(dá)到210座，2030年達(dá)到520座。德國到2019年，德國加氫站數(shù)量預(yù)計(jì)將增加到100座美國2024年前，豐田聯(lián)合殼牌計(jì)劃在美國加州部署建造100座加氫站的計(jì)劃。加氫站各國加氫站布局計(jì)劃國家規(guī)14技術(shù)路線：看好站內(nèi)制氫加氫方案發(fā)展前景加氫站的技術(shù)路線有：站內(nèi)制氫技術(shù)和外供氫技術(shù)。站內(nèi)制氫加氫站技術(shù)主要是用天然氣或者其他原料在加氫站內(nèi)自己制氫然后加注到燃料電池汽車中，或者通過電解水制取氫氣然后壓縮，再加注到氫能源燃料電池汽車中。天然氣通過管道輸送到加氫站，加氫站配備有自己的制氫和壓縮氫氣的設(shè)備。其中，電解水制氫技術(shù)在國外已經(jīng)十分成熟，歐洲大多數(shù)加氫站都采用這種技術(shù)；外供氫加氫站的氫氣供氫氣來源多樣，包括中央產(chǎn)氫廠產(chǎn)出的氫氣、氯堿廠副產(chǎn)氫等多種來源，一般使用高壓氫氣瓶集束拖車運(yùn)輸。站內(nèi)制氫加氫站運(yùn)營模式外供氫加氫站運(yùn)營模式技術(shù)路線：看好站內(nèi)制氫加氫方案發(fā)展前景加氫站的技術(shù)路線有：15站內(nèi)制氫加氫比外供氫氣少了汽車運(yùn)輸成本，可以利用原有的天然氣管道或者送水管道，成本相對(duì)較低。而且電解水在現(xiàn)階段仍因?yàn)殡妰r(jià)因素綜合成本高于天然氣制氫成本，從成本角度和配套設(shè)施完備程度來看，使用天然氣的站內(nèi)制氫加氫站比較符合實(shí)際情況。從便利性角度看，站內(nèi)制氫加氫可以隨時(shí)制取，方便快捷。但是加氫站一般建在城市內(nèi)或者城市周邊，面積限制決定了其氫氣產(chǎn)能產(chǎn)量不一定夠用，因此中央制氫通過運(yùn)氫車運(yùn)到加氫站的模式作為補(bǔ)充形式具有存在的合理性。考慮到中央制氫廠建設(shè)投入大，資金需求高，且運(yùn)營成本高，因此可能是由政府部門建設(shè)運(yùn)營，形成“市場(chǎng)化的站內(nèi)制氫加氫站點(diǎn)主導(dǎo)，少數(shù)大型中央產(chǎn)氫廠補(bǔ)充”的格局。我們看好站內(nèi)加氫制氫模式帶來的投資機(jī)會(huì)。站內(nèi)制氫加氫比外供氫氣少了汽車運(yùn)輸成本，可以利用原有的天然氣16燃料電池是一項(xiàng)高效的綠色發(fā)電技術(shù)。燃料電池是一種電化學(xué)反應(yīng)裝置，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。燃料電池同樣有正負(fù)極和電解質(zhì)，只需要將負(fù)極注入燃料（一般為氫氣），正極輸送空氣或氧氣，便可產(chǎn)生穩(wěn)定的電流。

與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率高，而且具備零排放、無污染、噪聲低、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)。燃料電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括交通運(yùn)輸、固定發(fā)電站，其中在交通運(yùn)輸領(lǐng)域燃料電池汽車被視為新能源汽車的終極綠色解決方案。新能源汽車電池——燃料電池燃料電池與普通電池的最大的區(qū)別在于沒有電池容量的問題：普通電池是將活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)正負(fù)極，電池容量決定于活性物質(zhì)可釋放的化學(xué)能，因此容量有限；而燃料電池本身不包含活性物質(zhì)，電極只是催化元件，通過不斷的在正極輸入空氣或氧氣，負(fù)極輸入燃料就可以產(chǎn)生源源不斷的穩(wěn)定電流。燃料電池是一項(xiàng)高效的綠色發(fā)電技術(shù)。燃料電池是17燃料電池原理燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。該化學(xué)反應(yīng)原理可以看做電解水的逆過程，反應(yīng)方程如下：

氫氧燃料電池酸性電解質(zhì)：堿性電解質(zhì)負(fù)極:2H2-4e-+4OH-==4H2O正極:O2+2H2O+4e-==4OH-總反應(yīng):2H2+O2==2H2O負(fù)極：2H2-4e-==4H+正極：O2+4H++4e-==2H2O總反應(yīng)：2H2+O2==2H2O燃料電池原理燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)18燃料電池工作原理示意圖通過反應(yīng)，氫和氧被消耗，相應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。同時(shí)，反應(yīng)生成熱能和水，生成的水通過電極流場(chǎng)隨反應(yīng)的尾氣排出。理論上，燃料電池的電能轉(zhuǎn)化理論效率可達(dá)83%，目前的實(shí)際水平約為50%~60%，仍是能量轉(zhuǎn)化率最高的電池。燃料電池工作原理示意圖通過反應(yīng)，氫和氧被消耗，相應(yīng)的化學(xué)能19氫燃料電池的結(jié)構(gòu)燃料電池主要由膜電極組（MEA）、雙極板、集流板、端板組成，其中膜電極組又是由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層組成。一塊MEA單體正負(fù)極之間的理論電壓在0.7V，需要串聯(lián)起來使用才能提供高電壓。而用外接導(dǎo)線串聯(lián)則會(huì)有較多的電壓降和電量損失，因此采用雙極板在各個(gè)MEA之間充當(dāng)傳輸氣體和連接電路的作用。最后燃料電池的結(jié)構(gòu)就變成“．．．雙極板-MEA-雙極板-MEA-雙極板-MEA-雙極板-MEA．．．”的結(jié)構(gòu)，類似于高分聚合物重復(fù)的單體結(jié)構(gòu)。催化劑在燃料電池的總成本中占比最高，催化劑是整個(gè)燃料電池汽車降低成本的關(guān)鍵所在，但是燃料電池最為關(guān)鍵的技術(shù)在質(zhì)子交換膜上。氫燃料電池的結(jié)構(gòu)氫燃料電池的結(jié)構(gòu)催化劑在燃料電池的總成本中占比最高，催化劑20膜電極（membraneelectrodeassembly，MEA）是質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，是傳遞電子和質(zhì)子的介質(zhì)，為反應(yīng)氣體、尾氣和液態(tài)水的進(jìn)出提供通道，膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的心臟。膜電極通常由5部分組成，即中間的質(zhì)子交換膜、兩側(cè)的陽極催化層和陰極催化層，最外側(cè)的陽極氣體擴(kuò)散層和陰極氣體擴(kuò)散層。膜電極結(jié)構(gòu)

當(dāng)前膜電極在性能和產(chǎn)能方面可以初步滿足商業(yè)化需求?，F(xiàn)階段性能初步滿足產(chǎn)業(yè)使用，2015年MEA，在工況條件下壽命達(dá)到2500小時(shí)，性能方面也達(dá)到810mW/cm2。膜電極廠商具備萬平米級(jí)產(chǎn)能，目前做膜電極的廠商分為兩類，一種是具備膜電極產(chǎn)業(yè)化能力，能夠自給自足的燃料電池廠商，以豐田和Ballard為代表。另外一種是專業(yè)的膜電極供應(yīng)商，包括Gore、JM、3M、Toray（Greenerity）和國內(nèi)的武漢理工新能源等，都已經(jīng)具備了不同程度的自動(dòng)化生產(chǎn)線，年產(chǎn)能在數(shù)千平米到萬平米級(jí)。國內(nèi)武漢理工新能源生產(chǎn)的是燃料電池的核心零部件膜電極，年產(chǎn)量達(dá)到12萬片，建成自動(dòng)生產(chǎn)線產(chǎn)能5000平米/年。武漢理工新能源膜電極產(chǎn)品功率密度，最高可達(dá)1W/cm2；Pt用量低至0.3mgPt/cm2。膜電極（membraneelectrodeassembl21燃料電池系統(tǒng)占整車成本在63%，主要由電堆、燃料處理器、功率調(diào)節(jié)器、空氣壓縮機(jī)和加濕器構(gòu)成，目前交通運(yùn)輸用燃料電池的類型僅是質(zhì)子交換膜燃料電池組(PEMFC)?電堆是電池系統(tǒng)的核心，成本占一半以上，PEMFC主要由質(zhì)子交換膜、鉑催化劑、電極、雙極板、周邊部件等構(gòu)成，其成本構(gòu)成如圖燃料電池系統(tǒng)占整車成本在63%，主要由電堆、燃料處理器、功率22燃料電池中電極、電解質(zhì)和雙極板是核心組件。燃料電池的電極，是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)與氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所，目前高溫燃料電池的電極主要采用催化劑材料制成，低溫燃料電池主要采用由氣體擴(kuò)散層支撐一薄層催化劑材料制成。電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導(dǎo)離子，目前主要朝兩個(gè)發(fā)展方向，其一是以鋁酸鋰膜等絕緣材料制成多孔隔膜，另一則是采用全氟磺酸樹脂。雙極板，具有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等之功用，集電器的性能主要取決于其材料特性、流場(chǎng)設(shè)計(jì)及其加工技術(shù)。堆疊結(jié)構(gòu)是目前的主流結(jié)構(gòu)。電池堆中一個(gè)單體電池在全額負(fù)載下可產(chǎn)生0.6V至0.7V的電壓，為了使電池能夠達(dá)到足夠的電壓和功率，采取的方法是將多個(gè)單體電池以串聯(lián)和并聯(lián)的方式連接。這種設(shè)計(jì)被稱為“燃料電池堆疊”。在堆疊結(jié)構(gòu)中，燃料氣體和氧氣均勻分布于所有電池，以獲得最大的功率輸出。燃料電池中電極、電解質(zhì)和雙極板是核心組件。燃料電池的電極，是23燃料電池的規(guī)律①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。③能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源，且對(duì)環(huán)境無污染。燃料電池與前幾種電池的差別：①氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出燃料電池中的電催化作用是用來加速燃料電池化學(xué)反應(yīng)中電荷轉(zhuǎn)移的一種作用，一般發(fā)生在電極與電解質(zhì)的分界面上。催化劑是一類可產(chǎn)生電催化作用的物質(zhì)。電催化劑可以分別用于催化陽極和陰極反應(yīng)。這種分離的催化特征，使得人們可以更好地優(yōu)選不同的催化劑。

*評(píng)價(jià)催化劑的主要技術(shù)指標(biāo)為穩(wěn)定性、電催化活性、電導(dǎo)率和經(jīng)濟(jì)性。燃料電池的不足之處市場(chǎng)價(jià)格昂貴高溫時(shí)壽命及穩(wěn)定性不理想燃料電池技術(shù)不夠普及沒有完善的燃料供應(yīng)體系燃料電池的規(guī)律①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②電極材料一般不24燃料電池鋰電池成本成本高、制氫過程復(fù)雜成為燃料電池發(fā)展的主要障礙。氫氣通過電解或蒸汽重組的方法得到。不過這兩種方法成本頗高。鋰離子電池生產(chǎn)成本相對(duì)較低，此外其重復(fù)充電利用非常方便，相比其他可攜帶能源，其具有更高的成本效益。環(huán)境影響燃料電池和鋰離子電池對(duì)環(huán)境的影響都很小。前者燃燒產(chǎn)物為水，不會(huì)產(chǎn)生汽沌柴油燃燒后生成的溫室氣體。鋰離子電池的放電產(chǎn)物有氧化鋰、氫氧化鋰等，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成影響。此外，鋰離子電池可重復(fù)利用。材料燃料電池中利用聚合物膜作為電極，支持氫氧反應(yīng)后產(chǎn)生電能。聚合物膜必須經(jīng)過特殊加工，以承受高溫和機(jī)械應(yīng)力。鋰離子電池中的鋰離子能夠吸附電荷，因此電池才擁有儲(chǔ)電能力。鋰離子的質(zhì)量很輕，因此是汽車?yán)硐氲膭?dòng)力源。挑戰(zhàn)對(duì)于燃料電池來說，還有多項(xiàng)技術(shù)難題等待解決。例如，鉑催化劑的高成本、密封技術(shù)的復(fù)雜工藝、體積龐大的儲(chǔ)氫罐以及啟動(dòng)時(shí)間較長等問題。鋰離子電池發(fā)展面臨的問題則是充電基礎(chǔ)設(shè)施普通程度較低。因此，只要建立起良好的充電設(shè)施和充電網(wǎng)絡(luò)后，該問題將得以解決。潛力無論燃料電池還是鋰離子電池，相關(guān)的技術(shù)均還有大量進(jìn)步的空間。如果燃料電池的成本能夠降低，則能夠真正作為汽洫柴油燃料的替代能源。對(duì)于鋰電池來說，如果其能量密度能夠進(jìn)一步提高，循環(huán)壽命能夠更長，則也是一種非常優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)能源。充電續(xù)航就汽車行業(yè)而言，燃料電池充滿進(jìn)行長途行駛的時(shí)間約為3~5分鐘，這與傳統(tǒng)燃油加油時(shí)間相當(dāng)在相同的情況下，充滿一輛車的時(shí)間大約需要20分鐘，而行駛的里程數(shù)僅為燃料電池的一半左右燃料電池鋰電池成本成本高、制氫過程復(fù)雜成為燃料電池發(fā)展的主要25燃料電池優(yōu)勢(shì)資源豐富——?dú)涫鞘澜缟献疃嗟脑?，氫氣來源極其廣泛并且是可再生資源，所以用氫氣作為“燃料”似乎最合適不過。轉(zhuǎn)化效率高——

由于燃料電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，相比內(nèi)燃機(jī)的燃燒作用不會(huì)產(chǎn)生大量廢氣與廢熱，轉(zhuǎn)化效率更可超過50%（內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化效率為10%）環(huán)境友好——排放物也只有水，也不會(huì)對(duì)環(huán)境溫度造成影響使用壽命長——使用壽命長于電化學(xué)電池并且電池維護(hù)工作量很小。使用方便——相比于純電動(dòng)車的充電時(shí)間來說，燃料電池加注氫氣的時(shí)間很短，幾乎與內(nèi)燃機(jī)汽車添加燃油時(shí)間相當(dāng)，大約在3-5分鐘左右。燃料電池優(yōu)勢(shì)資源豐富——?dú)涫鞘澜缟献疃嗟脑?，氫氣來源極其26

高能量密度是燃料電池能夠有望實(shí)現(xiàn)后來者居上的基礎(chǔ)：如果新能源要想顛覆傳統(tǒng)能源長期發(fā)展建立起來的產(chǎn)業(yè)鏈條和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，高能量密度是基礎(chǔ)。在世界范圍內(nèi)，新能源鋰電汽車之所以目前占比仍然較低，主要是由于其低能量密度。而氫能源能量密度是汽油及天然氣的3倍以上，具有快速發(fā)展的基礎(chǔ)。各種能源能量密度對(duì)比表高能量密度是燃料電池能夠有望實(shí)現(xiàn)后來者居上的27燃料電池的分類按照燃料電池的電解質(zhì)進(jìn)行分類固體氧化物燃料電池（SOFC）堿性燃料電池（AFC）磷酸型燃料電池（PAFC）質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）造價(jià)過高能量綜合利用率不足壽命較短汽車動(dòng)力電池固定式發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)按照工作溫度進(jìn)行分類——分為低溫和高溫兩種低溫燃料電池堿性燃料電池（工作溫度為100℃）質(zhì)子交換膜燃料電池（100℃以內(nèi)）磷酸型燃料電池（工作溫度為200℃）熔融碳酸鹽型燃料電池（工作溫度為650℃）固體氧化型燃料電池（工作溫度為1000℃）高溫燃料電池燃料電池的分類按照燃料電池的電解質(zhì)進(jìn)行分類固體氧化物燃料電池28按照技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的時(shí)間進(jìn)行分類按照技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的時(shí)間進(jìn)行分類29質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）——工作溫度低，啟動(dòng)速度快，用于動(dòng)力電池優(yōu)勢(shì)明顯PEMFC為動(dòng)力的量產(chǎn)汽車豐田Mirai已經(jīng)上市，此外在軍事領(lǐng)域作為潛艇、驅(qū)逐艦等動(dòng)力電池已有深入研究和應(yīng)用實(shí)踐固體氧化物燃料電池（SOFC）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）——高溫、高效、低成本，適合固定發(fā)電站高溫工作且啟動(dòng)速度相對(duì)較慢在動(dòng)力電池上不具備優(yōu)勢(shì)，但由于成本相對(duì)較低，并可以有效利用廢熱能量，發(fā)電效率高達(dá)50-70%，在固定式發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯，非常適合集中式發(fā)電站和分散式發(fā)電站。催化劑和燃料上，PEMFC一般采取貴金屬鉑做催化劑，成本較高，燃料為純氫，CO的存在會(huì)出現(xiàn)催化劑中毒，減低電池壽命；SOFC和MCFC的催化劑為錳酸鑭、鎳等，成本較低，CO一般產(chǎn)生于電池本身對(duì)天然氣的重整，且可直接成為電池燃料。燃料電池的應(yīng)用其他應(yīng)用領(lǐng)域還有：便攜式設(shè)備電源、航空航海、家用備用電源、電站調(diào)峰等。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）固體氧化物燃料電池（SOFC30新能源汽車技術(shù)05-新能源汽車電池-燃料電池課件31燃料電池的應(yīng)用——新能源汽車PEMFC:新能源汽車的終極選擇質(zhì)子交換膜燃料電池，是一種低溫燃料電池，其單電池由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。PEMFC是繼MCFC、SOFC之后正在迅速發(fā)展起來的溫度最低、比能最高、啟動(dòng)最快、壽命最長、應(yīng)用最廣的第五代燃料電池。1、PEMFC成本瓶頸在催化劑和交換膜PEMFC的主要組成部分包括：電催化劑、質(zhì)子交換膜、電極、雙極板，其中雙極板和電催化劑在燃料電池系統(tǒng)中的成本占比分別為23%和36%，膜電極的成本占比為16%，技術(shù)壁壘最高的組件質(zhì)子交換膜的成本占比為12%。質(zhì)子交換膜燃料電池成本構(gòu)成燃料電池的應(yīng)用——新能源汽車PEMFC:新能源汽車的終極選擇32PEMFC的工作原理：氫氣由陽極進(jìn)入燃料電極，在鉑的催化劑作用下，變成兩個(gè)H+和兩個(gè)電子，電子則通過外循環(huán)電路，回到電池的陰極，氫離子通過質(zhì)子導(dǎo)電膜電解質(zhì)到達(dá)陰極。同時(shí)O2在燃料電池的陰極在催化劑的作用下形成兩個(gè)O原子，每一個(gè)O原子都有一個(gè)強(qiáng)的負(fù)電荷，這負(fù)電荷通過膜吸引兩分子的H+，在這里兩個(gè)H+，一個(gè)O原子和兩個(gè)電子形成一分子的水，因此只要向燃料電池不斷供給燃料和氧化劑，它就會(huì)產(chǎn)生源源不斷的直流電。PEMFC的工作原理：33催化劑：鉑用量降至可接受水平，國內(nèi)具備研發(fā)能力催化劑是燃料電池的關(guān)鍵材料之一，其作用促進(jìn)氫、氧在電極上的氧化還原過程。目前最好的催化劑仍是Pt和Pt基催化劑。陽極反應(yīng)：陽極電催化劑表面的氫氣氧化反應(yīng)（HOR），整體氧化反應(yīng)可以表示為：陰極反應(yīng)：陰極電催化劑表面的氧還原反應(yīng)（ORR），整體反應(yīng)可表示為：目前最好的催化劑仍是Pt和Pt基催化劑，當(dāng)前鉑金用量已經(jīng)降至可接受水平，根據(jù)DOE數(shù)據(jù)，2015年P(guān)t含量達(dá)到0.16g/kw，質(zhì)量比活性大于0.5A/mg。本田FCV燃料電池催化劑Pt含量降至0.12g/kw，豐田Mirai燃料電池催化劑Pt含量達(dá)到0.175g/kw。催化劑：鉑用量降至可接受水平，國內(nèi)具備研發(fā)能力催化劑是燃料電34質(zhì)子交換膜是高壁壘的核心部件。質(zhì)子交換膜不同于一般電池中的隔膜，而是一種特殊的選擇性透過性膜，主要功能是充當(dāng)質(zhì)子通道實(shí)現(xiàn)質(zhì)子快速傳導(dǎo)，同時(shí)還起阻隔陽極燃料和陰極氧化物的作用，防止燃料（氫氣、甲醇等）和氧化物（氧氣）在兩個(gè)電極見發(fā)生互串，此外還需要對(duì)催化劑層起到支撐作用。之前核心技術(shù)掌握在美國杜邦、日本旭化成等外企手里，當(dāng)前市場(chǎng)主流的還是美國DuPont公司生產(chǎn)的Nafion膜片，該種膜片具有質(zhì)子電導(dǎo)率高和化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。Nafion膜片實(shí)物圖：型號(hào)115質(zhì)子交換膜價(jià)格未來有望大幅下降。當(dāng)前國內(nèi)質(zhì)子交換膜價(jià)格高，價(jià)格高居不下的原因一方面是技術(shù)壟斷，另一方面也是工藝成本高所致。在工藝成本方面，據(jù)公開信息顯示，加拿大的巴拉德公司在質(zhì)子交換膜的研究實(shí)現(xiàn)了突破，其第三代質(zhì)子交換膜BAM3G，是部分氟化的磺酸型質(zhì)子交換膜，演示壽命已經(jīng)超過4500h，其價(jià)格已經(jīng)降到50美元每平方米，這相當(dāng)于10美元每千瓦（單位電池電壓為0.65V）。質(zhì)子交換膜質(zhì)子交換膜是高壁壘的核心部件。質(zhì)子交換膜不同于一般電池中的隔35質(zhì)子交換膜：全氟磺酸膜是主流，國內(nèi)具備量產(chǎn)能力質(zhì)子交換膜性能好壞直接決定著燃料電池的性能和使用壽命，應(yīng)具有以下性質(zhì)：質(zhì)子交換膜：全氟磺酸膜是主流，國內(nèi)具備量產(chǎn)能力36國內(nèi)有望在質(zhì)子交換膜領(lǐng)域打破外企壟斷。近幾年國內(nèi)企業(yè)在質(zhì)子交換膜領(lǐng)域獲得了突破性進(jìn)展東岳集團(tuán)2010年將自主研發(fā)的離子膜開始推向市場(chǎng)，2013年11月東岳與奔馳、福特簽訂正式合作協(xié)議，一起聯(lián)合開發(fā)燃料電池膜，表明公司技術(shù)已經(jīng)得到世界頂級(jí)廠商的認(rèn)可。另外國內(nèi)中科同力也已經(jīng)自主研發(fā)出燃料電池所需的質(zhì)子膜，不過還有待市場(chǎng)考驗(yàn)。外企壟斷的局面被打破，質(zhì)子交換膜的價(jià)格有望進(jìn)一步下行。國內(nèi)有望在質(zhì)子交換膜領(lǐng)域打破外企壟斷。37核心組件雙極板對(duì)材料有很高的要求。雙極板又稱流場(chǎng)板，其主要功能是使一個(gè)電池陰極的表面同下一個(gè)陽極串聯(lián)起來，同時(shí)還向陰極供氧和向陰極提供燃料（一般為氫氣）。除此之外，它還必須置有冷卻流體通過電堆的通道并保證冷流體和反應(yīng)氣體分離，具有良好的氣密性。雙極板核心組件雙極板對(duì)材料有很高的要求。雙極板又稱流場(chǎng)板，其主要功38作為雙極板的材料要求較高，必須具備如下條件：（1） 電導(dǎo)率必須大于10S/cm；（2） 對(duì)于內(nèi)置冷卻的流體通道的雙極板，導(dǎo)熱率必須超過20w/（m·k）；對(duì)于只通過板邊緣散熱的電堆，極板的導(dǎo)熱率必須超過100w/（m·k）；導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內(nèi)（1s），通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度（W/(m·K)，此處為K可用℃代替）（3） 氣體滲透率必須低于10-7mbar×L/(s×cm2)；氣體滲透性，又稱氣體透過系數(shù)（P），是在恒定溫度和單位壓力差下，在穩(wěn)定透過時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位厚度、單位面積的氣體的體積，（cm3·cm/cm2·s·Pa）（4） 必須在接觸酸性電解質(zhì)、氧氣、氫氣、熱和濕潤的條件下都具有抗腐蝕的能力雙極板材料主要有無孔石墨和金屬，其中無孔石墨板是目前主流材料，不過其制造工藝對(duì)機(jī)械的精度要求非常高，組裝也比較困難，因此價(jià)格高昂。Ballard公司開發(fā)的MK55KW的質(zhì)子交換膜燃料電池中，僅雙極板的費(fèi)用約占60%。金屬雙極板未來可采用不銹鋼為原材料，原因是易于批量生產(chǎn)，而且厚度可大大降低(如可薄至0.1~0.3mm)，同時(shí)能大幅度提高電池組的比能量和比功率，經(jīng)過表面改性處理后可以防止一定腐蝕，而且能夠接觸電阻保持恒定，不過由于耐腐性不如無孔石墨板尚不成為主流。作為雙極板的材料要求較高，必須具備如下條件：39氣體擴(kuò)散層：技術(shù)成熟，國內(nèi)達(dá)到小規(guī)模生產(chǎn)多孔氣體擴(kuò)散層將膜電極組合體夾在中間，主要起氣體擴(kuò)散的作用。多孔擴(kuò)散層的主要功能包括：①實(shí)現(xiàn)氣體在催化層表面的擴(kuò)散；②提供機(jī)械支撐；③導(dǎo)通電流；④排除反應(yīng)生成水。擴(kuò)散層的材質(zhì)是經(jīng)疏水材料處理的碳基材料（碳紙或碳布）。疏水材料的作用是防止水在擴(kuò)散層孔中積聚，影響氣體擴(kuò)散。氣體擴(kuò)散層通常由基底層和微孔層組成，基底層通常使用多孔的碳纖維紙、碳纖維織布、碳纖維非紡材料及碳黑紙，也有的利用泡沫金屬、金屬網(wǎng)等來制備，主要起到支撐微孔層的催化層的作用，微孔層主要是改善基底層孔隙結(jié)構(gòu)的一層碳粉，目的是降低催化層和基底層之間的接觸電阻，使得流道氣體以及產(chǎn)生水均勻分配氣體擴(kuò)散層：技術(shù)成熟，國內(nèi)達(dá)到小規(guī)模生產(chǎn)多孔氣體擴(kuò)散層將40

技術(shù)條件最成熟，需提高規(guī)?；a(chǎn)能力。氣體擴(kuò)散層是目前燃料電池堆各部件中技術(shù)條件最成熟，商業(yè)化利用潛力最好的產(chǎn)品。目前，氣體擴(kuò)散層面臨的主要挑戰(zhàn)除了大電流密度下水氣通暢傳質(zhì)的技術(shù)難點(diǎn)外，還存在缺乏大量生產(chǎn)的問題，這使得其成本在燃料電池堆的總成本中仍占相當(dāng)一部分。DOE基于巴拉德（Ballard）動(dòng)力系統(tǒng)公司生產(chǎn)的GDL進(jìn)行成本估算，如大量生產(chǎn)（每年批量生產(chǎn)50萬個(gè)電堆），其價(jià)格可下降到4.45美元/m2。因此，在研究提高擴(kuò)散層的性能的同時(shí)，開發(fā)擴(kuò)散層大規(guī)模生產(chǎn)工藝同樣是研究重點(diǎn)。目前碳紙產(chǎn)品主要由幾個(gè)國際大生產(chǎn)商壟斷，包括日本東麗（Toray）和德國SGL等。東麗目前占據(jù)較大的市場(chǎng)份額，且擁有的碳紙相關(guān)專利較多，生產(chǎn)的炭紙具有高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、高氣體通過率、表面平滑等優(yōu)點(diǎn)氣體擴(kuò)散層：技術(shù)成熟，國內(nèi)達(dá)到小規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)條件最成熟，需提高規(guī)模化生產(chǎn)能力。氣體擴(kuò)41國內(nèi)產(chǎn)品尚處于小規(guī)模生產(chǎn)上海河森公司有小批量碳紙產(chǎn)品，燃料電池專用高性能氣體擴(kuò)散層具備1000平方米/月生產(chǎn)能力。臺(tái)灣碳能科技公司的碳紙產(chǎn)品價(jià)格較低，獲得了一定市場(chǎng)認(rèn)可。中南大學(xué)、武漢理工大學(xué)以及北京化工大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也都有研究，其中中南大學(xué)提出了化學(xué)氣相沉積（CVD）熱解炭改性碳紙的新技術(shù)，發(fā)明了與變形機(jī)制高度適應(yīng)的異型結(jié)構(gòu)碳紙，采用干法成型、CVD、催化炭化和石墨化相結(jié)合的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，其產(chǎn)品的耐久性和穩(wěn)定性有所提升。國內(nèi)產(chǎn)品尚處于小規(guī)模生產(chǎn)42燃料電池多地開花，20省市推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展全國以富氫優(yōu)勢(shì)、棄電較多或者產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先為代表的地區(qū)重視燃料電池發(fā)展，多地市興建氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，氫能小鎮(zhèn)和產(chǎn)業(yè)集群等，推動(dòng)燃料電池公交、物流車示范運(yùn)營，截至目前超過20省市明確推動(dòng)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前僅上海、鹽城、武漢、佛山和蘇州四城規(guī)劃顯示，到2020年燃料電池汽車數(shù)量近1萬輛。燃料電池多地開花，20省市推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展全國以富氫優(yōu)勢(shì)、棄電較43PEMFC是新能源汽車的終極解決方案PEMFC是新能源汽車的終極解決方案44PEMFC是新能源汽車的終極解決方案以PEMFC為動(dòng)力的汽車具有以下優(yōu)勢(shì)：零排放，唯一的排放物是沒有任何污染的水，不產(chǎn)生任何危害性氣體；能量轉(zhuǎn)化效率高，一般為50%以上，理想利用率可超過85%，超過傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)效率的3倍以上；燃料加注時(shí)間短，在鋰電池電動(dòng)汽車中最大缺點(diǎn)之一就是充電時(shí)間長，沒有快速充電樁的情況下需要7~8小時(shí)，有快速充電樁則需要1小時(shí)左右，燃料電池氫氣加注類似于普通燃油加注，僅需3分鐘即可充滿。電池衰減方面，燃料電池本質(zhì)上是一個(gè)發(fā)電裝置，鋰電是儲(chǔ)能裝置，衰減性要遠(yuǎn)好于鋰電。發(fā)展受制約的因素1）加氫站的短缺阻礙燃料電池汽車的發(fā)展：加氫站建設(shè)成本是加油站的5倍，價(jià)格高昂使得加氫站數(shù)量短缺。即便燃料電池的續(xù)航里程可以達(dá)到700公里左右，但是700公里內(nèi)不一定會(huì)有一個(gè)加氫站。2）燃料電池車的成本仍要遠(yuǎn)高于鋰電池車，國外