你以为新能源只有锂电？氢燃料电池表示不服

近日，有这样一则新闻得到了大家关注“汽车制造商现代与奥迪订立协议，两家公司将协作研发氢燃料汽车技术，希望发展落后于电动车的氢能汽车链。”关注之后小编发现，其实除了奥迪和现代的强强联手以外，通用和本田，宝马和丰田都已建立起了关于氢燃料电池车的合作。

说到氢燃料电池车大家不免有些陌生，但其实它并不是近几年才有的新鲜玩意。早在1966年1月，通用汽车就研发出了世界上第一辆氢燃料电池车“Electrovan”。那到底什么是氢燃料电池呢？为何让这么多汽车制造商都如此热衷？都是新能源，相比常规电动车有什么优势和劣势呢？今天小编就给大家分析分析氢燃料电池的这点事。

什么是氢燃料电池

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应。电池工作时向负极供给氢气作为燃料，向正极供给氧气作为氧化剂。氢在负极上的催化剂（铂）的作用下分解成氢离子和电子。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。

氢燃料电池的好处

1、无污染

燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式。我们知道燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。但是氢燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

2、无噪声

燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

3、高效率

燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

氢燃料电池与锂电池的区别

简单来说锂电池是一种储能装置，是把电能贮存起来，需要时再释放出来；而氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电机一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。使用氢燃料电池的好处在于不需要充电，整过化学反应只消耗氢气和氧气，而供应给阴极板的氧气，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，就可以不断地提供电能。不存在的锂电池充电慢的问题。而且氢燃料电池所以原材料都0污染。锂电池还存在二次污染的可能性。总的来说氢燃料电池更加方便也更加环保。

但是有利就有弊，氢燃料电池并不是没有缺点。

1、技术复杂，体积大

在氢燃料电池中，质子交换膜和基板是两个核心组成部分，这两个零部件也直接决定了氢燃料电池的寿命，由于燃料氢气需要依靠这两个部分来发生化学反应，生产出驱动电机的“电子”，这就意味着氢燃料电池从开始工作到顺利生产出“电”来，中间存在一个时间迟滞。目前国产的氢燃料电池，可以把这个滞后控制在10秒左右，考虑到车辆不可能在踩下油门踏板10秒钟之后才起步，所以氢燃料电池车必须像电动车一样，搭载一块相对小一点儿的储能电池。这就意味着，凡是电动车上必须的设备，氢燃料电池车上也都必须有，这就决定了氢燃料电池车的技术相对更加复杂。而且，由于氢燃料电池的储存氢气的气罐不能像电池车的电池组那样容易控制形状，因此氢燃料电池车必须给高压气罐设计一个适合储存的安全位置。

2、成本高

由于燃料电池对贵金属铂金的需求较高，且国内能生产燃料电池两个核心组成部分的企业很少，国内只有山东东岳实现了质子交换膜的关键技术突破，国际上有3M和杜邦等公司可以生产高标准的膜产品，所以从国际和国内两个角度来讲，现阶段燃料电池的制造成本降不下来，直接导致燃料电池的发电成本也居高不下。

3、制氢

虽然燃料电池在使用层面的环保成本很低，但燃料氢气的制取却是一个需要攻克的技术难题。虽然我们可以通过煤制氢、化工制氢、水电和风电制氢这些方法来获得一部分氢气，可一旦氢燃料电池车在社会中的使用量达到一定量级，大工业化制氢是唯一的解决办法。可一旦我们为了氢气而制氢，那么相比于化石燃料来说，氢燃料电池产业的系统成本很有可能更高。

4、运输与储存

氢气的运输和储存，也是一个很大的问题。就一辆氢燃料电池车来说，眼下我国对氢气罐制定的国标是35兆帕标准，但是在有限的体积内这个压力标准对燃料电池组来说，并不能够获得足够的续航里程。如果氢燃料电池车想更有竞争力，那么储存标准还需要升级。此外，氢气极度易燃，这个我们上学的时候都学过，以至于小时候的氢气球都改成了氦气。在空气中，只要氢气的体积浓度介于4.1%～74.2%之间，这时就可能会发生爆炸，所以氢气在运输和加注过程中，对泄漏的控制肯定要比汽油严格得多，这就意味着加氢站不能像充电桩那样建好就不用管了，而必须有专人照看和维护。

写在最后

小编始终相信氢燃料电池车才是未来道路交通工具的主要发展方向，高效率、零排放是我们最终的目的。而锂电池充电时间过长，显然不够高效，而且相对的零排放也仅存在于使用期间，锂电池的二次污染仍是很大的问题。氢燃料电池虽然也有很多技术难题，但是随着科技的发展问题终将被克服。