當前，全球能源和環(huán)境系統(tǒng)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。其中，作為石油消耗和二氧化碳排放大戶的汽車產(chǎn)業(yè)，也正面臨著一場革命性的變革，將包括純電動、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的純電驅(qū)動作為新能源汽車的主要技術(shù)方向，已然成為世界各國形成的共識。

　　燃料電池汽車是電動汽車汽車電池的另一個重要方向，與鋰離子電池相比，可以清楚地看見兩者間有著明顯的優(yōu)缺點。

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置，只會產(chǎn)生水和熱。

　　在這個優(yōu)勢基礎(chǔ)上，如果氫是通過光伏電池板、風能發(fā)電等可再生能源產(chǎn)生的，則氫燃料電池整個循環(huán)過程將不會產(chǎn)生任何污染，實現(xiàn)零排放。

　　現(xiàn)階段鋰電池和氫燃料電池是有望取代石油車的核心技術(shù)，兩者各有各的優(yōu)勢，均有不可估量的進步空間。若鋰電池能提升其能量密度，優(yōu)化循環(huán)使用壽命，會更具有競爭力;氫燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)、機動車輛和加氫站建設(shè)的不可估量成本費用、安全可靠等問題依然是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不可估量瓶頸。從綠色環(huán)保性和生態(tài)文明建設(shè)的角度來分析，氫燃料電池比鋰電池更有發(fā)展?jié)摿?，但從短期?nèi)的社會經(jīng)濟效益來講，轉(zhuǎn)型鋰電池比氫燃料電池更具有市場競爭力。

　　鋰電池工作原理

　　氫能燃料電池工作原理

　　聚合物鋰(鈉)電池和氫燃料電池的充放電過程均屬于化學反應，本質(zhì)是正電子(質(zhì)子)的遷移、實現(xiàn)儲能。其中鋰(鈉)電池充電過程鋰(鈉)離子在從正極脫出、嵌入負極，放電過程鋰(鈉)離子從從負極脫出、嵌入正極。

　　由于氫氣和氧氣通常為氣態(tài)，因此氫燃料電池的充電和放電通常在兩套裝置中進行，且氫氣的壓力和溫度變化較大、對裝備的性能和精度要求較高，短期內(nèi)可通過甲烷和液氨等過渡產(chǎn)品解決儲運難題。

　　氫能的優(yōu)勢

　　氫氣儲能的容量大、持續(xù)放能時間長，液氫的儲能密度高;

　　燃料電池高能量密度(高續(xù)航)、低溫性能好、加氫速度快，在長途、低溫等應用場景中具有優(yōu)勢;

　　可以實現(xiàn)跨地區(qū)、跨季節(jié)利用能源，充分利用光伏、風電等綠電的峰谷調(diào)節(jié);

　　氫氣來源廣泛、成本剛性且可控，可緩解能源對外依賴;

　　氫氣制/儲/運裝備和氫能應用裝備中，除了全氟磺酸酯和重要閥門外、配套的原材料和零部件均可國產(chǎn)，未來可以實現(xiàn)規(guī)模效應快速降低成本;

　　不同電池路線(氫能與鋰電)配合使用，可以實現(xiàn)高頻儲能與低頻儲能互補。

　　氫燃料電池發(fā)展前景近幾年，新能源早已成為全球共同的目標，氫燃料電池的關(guān)注度也在持續(xù)升溫。與成熟的鋰電池產(chǎn)業(yè)相比，氫燃料電池的發(fā)展空間巨大。我國于14年起開始幫扶氫燃料電池，目前國內(nèi)和國際上面對的難題主要還是氫能的儲存運輸問題，催化劑方面雖有突破，但氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈尚不健全，一部分技術(shù)處于瓶頸期，資金也有缺口。

　　目前，日本在氫燃料車型數(shù)量、技術(shù)、銷量占全球主導地位，美國、德國、韓國也正在快馬加鞭。隨著中國頂層政策明確引導，氫燃料電池國產(chǎn)化正在加速落地，期待2025年拐點出現(xiàn)。

　　從國內(nèi)氫燃料電池發(fā)展路徑看，政策鋪路為先，商用車在前，乘用車在后，產(chǎn)業(yè)商業(yè)化大方向依然是新能源汽車。

　　隨著汽車動力能源的轉(zhuǎn)化，從燃油到鋰離子電池是一個大步。但是氫燃料電池對于節(jié)能減排有著更大的優(yōu)勢，各地政府也紛紛推出支持氫燃料電池的政策，或許不久我們的生活將會因為氫燃料電池技術(shù)的突破再次革新。

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