新能源汽車是未來的趨勢，各大主機廠，對于未來新能源的發(fā)展方向也是有不同的選擇。氫燃料電池以氫氣為燃料無污染，而且發(fā)電效率高續(xù)航時間長，是一種非常理想的電池。目前涉足氫燃料電池車型研發(fā)的車企有不少，包括奔馳、寶馬，國內(nèi)的上汽榮威等。而已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)銷售的則有豐田MIRAI和本田CLARITY，另外還有現(xiàn)代的NEXO也將在今年3月在海外上市。今天，小編就和大家聊一聊氫燃料電池。

中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華說過：“氫能是多能源傳輸和融合交互的紐帶，是未來清潔低碳能源系統(tǒng)的核心之一。氫能燃料電池技術(shù)正成為全球能源技術(shù)革命的重要方向和各國未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分。”

什么是氫燃料電池

氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。

氫燃料電池的優(yōu)缺點

優(yōu)勢：

無污染。燃料電池對環(huán)境無污染。它是通過電化學反應，而不是采用燃燒（汽、柴油）或儲能（蓄電池）方式－－最典型的傳統(tǒng)后備電源方案。燃燒會釋放象COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的（光伏電池板、風能發(fā)電等），整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。

無噪聲。燃料電池運行安靜，噪聲大約只有55dB，相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝，或是在室外對噪聲有限制的地方。

高效率。燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的，直接將化學能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換。

缺點：

氫燃料成本過高，而且氫燃料的存儲和運輸按照技術(shù)條件來說非常困難，因為氫分子非常小，極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。

制約氫燃料電池發(fā)展的因素

氫燃料電池技術(shù)還有待提高。氫燃料電池汽車的關(guān)鍵技術(shù)是燃料電池反應堆。燃料電池現(xiàn)在用的質(zhì)子交換膜，質(zhì)子交換膜耐溫只有120度，它的工作溫度85度—90度，不能超過100度，超過100度膜就有問題了。但是溫度比較低的時候，空氣上壓力加不上去，化學反應就會受影響。

成本高。催化劑用的是鉑金。鉑金有兩個問題，首先，全世界產(chǎn)量很低，它的價格很貴，大概是黃金的4倍/克，其次，鉑這個催化劑很嬌嫩，容易中毒，無論是空氣還是氫氣，尤其是氫氣里面有一氧化碳的話就中毒了，還有氮氧化物和硫化物，一旦中毒變不出質(zhì)子，電子也就出不來了，而且會在堆里揮發(fā)不出去，必須從膜里拿下來重新冶煉，這就會影響堆的壽命。如果燃料電池堆的催化劑不能產(chǎn)業(yè)化的話，不能脫離鉑金，那大規(guī)模的生產(chǎn)就非常困難?，F(xiàn)在豐田的鉑金用量是最少的，因為豐田的制造精度和精益生產(chǎn)能力是世界上第一的。

安全問題。氫氣純度要求非常高，我們叫做四個“9”，也就是說，氫的純度至少要99.99%，其中一氧化碳的濃度要保持10的負6次方以下。我們做的氫燃料電池車所用的氫有時候來自甲醇重整、煤氣重整，但都不放心，里面有雜質(zhì)，就會讓催化劑鉑金中毒。所以大部分都是在晚上用低谷電做電解水制氫，因為電解水里面生成的氫是化學純度的氫，里面的一氧化碳幾乎零。晚上低谷電電解水的話，是3毛錢一度電，電解水出來的氫氣還得進行測試和凈化，這個成本很重要，而且萬一運輸過程中出現(xiàn)問題，滲進一些東西，對燃料電池是致命的，因為鉑金貴，還嬌嫩，容易中毒。

氫燃料運輸、儲存和加注站問題。氫氣燃料由于分子很小，容易從儲存的裝置中溢出，依照現(xiàn)有的技術(shù)運輸、儲存仍然是個難以攻克的問題。另外，同電動汽車一樣氫氣燃料汽車的燃料加注一樣存在加注站太少的情況。與建設充電樁不同的地方在于，電網(wǎng)目前的覆蓋程度高，充電樁建設相對容易，而氫氣燃料加注站需要像加油站一樣建設儲存裝置，或者鋪設氫氣運輸管道，成本以及普及時間都是很大的問題。