首页%『恩佐注册』%首页我小硕一枚，今年刚刚应聘进入吉利研发总部做燃料电池，自我感觉前途还可以，不知道各位大佬在燃料电池汽车是什么看法？（●´∀‘）ノ♡

　　燃料电池行业怎么样？双碳政策后应该是前景不错，但是对具体路径还是有些迷茫。因此本人整理了相关数据，对当前燃料电池发展进行思考，仅一家之言，欢迎批评指正！！！

　　话说能源大势，旧久必新，低效必转高效，高效继而转更高效：人类始祖接雷生火，继而用木生新能，木弱用火炭，火炭弱用油气，浓烟滚滚好不乐活。然自百年以来，科技发展迅速，人类涸泽而渔，掠夺能源格外猛烈，石油战争，能源危机更甚嚣尘上。1962年蕾切尔·卡逊（Rachel Carson）出版的《寂静的春天》（《Silent Spring》），更是在能源大势的滚滚江水上加上了环保支流，再而有温室效应加持，从而旧有狼烟滚滚的刺鼻传统能源到了不得不改变的地步。那么到底新能源怎么演义纷争，有哪些英雄和草根在此滚滚长流中起伏波涛？且听德子为诸君娓娓道来。

　　哪个男孩不想拥有自己的一辆汽车？自从汽车诞生之初就自带故事，因此就让我们从汽车领域先切入新能源这个大领域。由于大家太了解纯电动锂电池的相关信息，德子先从大家比较陌生的燃料电池汽车开头。虽然纯电汽车是电动汽车历史中重要一环，但在整个电动汽车历史中研发过程最为艰辛、最为昂贵、前景最具颠覆意义的一条路却是最近刚刚热起来的燃料电池汽车。

　　至今这一从太空技术走下人间的汽车已经吸引了超过100亿美金的私人和政府资金。因此很多人说这是超级曲折、充满挑战、困难、危险且成本高昂的一条路。正如前段时间去世的链家创始人左晖所说的“坚持做难而正确的事情。”而这句话其实蛮贴切燃料电池汽车。

　　早在1966年，在《寂静的春天》出版后4年，美国通用汽车公司用GMC面包车改造除了世界上第一辆燃料电池汽车Electrovan。里面用了两个大罐子，一个装液氧、一个装液氢，没错你没听错，不是你听到的所谓35MPa或70MPa高压储氢，真的勇士总是走在最前列。克雷格·马克斯博士（Craig Marks）领导200人的团队为期两年，测试了10个月，然后在1966年秋天向大众展示了Electrovan，据报道燃料电池中使用的铂金足以购买整个车队的所有货车。第一辆燃料电池汽车的威力还不只此，它配备32组碱性燃料电池模块，额定功率虽然只有32kW，但是峰值可达160kW。据说这个车光启动就用了3个小时，而且天冷常常无法启动。但这辆车说明了一件事情，燃料电池汽车不是空中楼阁，是可以触及的现实。

　　克雷格于1929年10月9日出生在盐湖城，后面全家搬到加利福尼亚，在获得加州理工学院（California Institute of Technology）机械工程学士、硕士和博士学位后，于1955年搬到底特律，加入福特汽车公司的科学实验室。1956年，他搬到城里，加入通用汽车公司的研究实验室，担任汽车发动机部门的工程师。1957年，克雷格因其对发动机燃烧噪声的基础研究获得了汽车工程师协会霍宁纪念奖（SAE Horning Memorial Award）。克雷格极富积极进取的精神，在通用汽车时还开发了高性能电池的电动汽车。

　　通用汽车因为燃料电池本身高昂的成本和没有加氢的基础设施而废弃了项目。尽管如此，美国、亚洲和欧洲政府依旧将燃料电池汽车作为减少温室气体排放的终极解决方案。因为燃料电池通过氢气和氧气产生电能，而唯一的产物就是水，是真正意义上的零排放。

　　从20世纪90年代开始，各国汽车巨头们都开始了燃料电池汽车的试验，德子认为这很可能就是因为巨头们的竞争对手都在这么干，没有人愿意在这场竞争中落后。如果成本问题一旦解决，不少人坚信在销量上，燃料电池汽车能迅速崛起。燃料电池有极大的魅力，让很多车企无法轻易放弃：

　　当然，燃料电池技术开发进程异常缓慢，缓慢到连很多狂热的环保分子都开始怀疑。特别是2000年小布什政府时期，本来领先的美国汽车企业倾向于维持现状，大家都把燃料电池描绘成为一个幻想。

　　曾任田纳西河流域管理局（Tennessee Valley Authority）主席的大卫·弗里曼（S. David Freeman）（这个管理局类似我国淮河水利委员会）就是其中一个因爱生恨的人，大卫是美国公认的环保先锋，最受人尊敬。他将燃料电池汽车比喻成赛狗比赛中的假兔子，假兔子看上去跑得很欢，但是狗（即汽车消费者）天生是不会去抓假兔子的。然而大卫还是大意了，燃料电池技术早已饥渴难耐，等到一家资金充足、富有创新能力和拼搏精神的团队来把一切颠覆再来。

　　英雄的出现绝对不像普通人的出场，是的，我们燃料电池突破者之一的人物登场不是在老气横秋的美国，也不是樱花落地的日本，或是德国，而是位于一家在加拿大温哥华的嗜酒者互诫协会，又名戒酒匿名会（Alcoholics Anonymous）。嗯，你没听错，没有在实验室，也没有在高校。

　　1983年，在戒酒会上，51岁的酗酒者杰弗里·巴拉德博士（Geoffrey Ballard），他是一名从美国来的地球物理学家，曾经为众多石油大佬服务过。最初几年里为美国军队工作，一开始专攻微波通信，后来研究冰物理学，还研究了如何在格陵兰岛冰场为美国轰炸机隐藏燃料箱。是的，跟燃料电池没半毛钱关系。1974年，当能源危机袭击美国时，巴拉德被选中领导新成立的联邦节能研究项目（Federal Energy Conservation Research program）。由于美国国会拒绝提供他认为足够的资金，与国会斗争失败后，他辞职自己出发，花2000美元买下了一家破旧的亚利桑那汽车旅馆，并把它变成了一个研究实验室。他最初试图制造一种锂电池，以取代汽车的内燃发动机，但这一努力导致他破产。几经折腾，1979年，巴拉德把公司搬到了温哥华，因为它得到了一份合同，为一艘由加拿大实业家约翰·霍顿(John Horton)拥有的潜艇提供高能锂电池（一说他利用关系得到了当地石油同行的订单）。霍顿同意为该公司提供资金。

　　回到戒酒会上，巴拉德一直听一个30出头的酗酒小伙子大卫·麦克劳德（David McLeod）诉说自己的失败经历。麦克劳德的父亲是一名牧师，本来老麦克劳德想让儿子继承衣钵，也成为牧师，可奈何小麦克劳德爱上了酒精，根本无法胜任传道的重任。他也没有上过大学（这一点德子从其领英的“Cheif”看出来了），却成为了一名台球高手，他后来还鼓励其孩子也打台球， 这样永远都有饭吃。

　　兜兜转转，麦克劳德来到了温哥华，因其出众的学习能力和销售天赋轻易获得了工作。一天晚上，麦克劳德跟巴拉德坦白，他不想去波士顿，因为他目前的公司给了他一个晋升机会，但工作地点在波士顿。于是巴拉德邀请麦克劳德来自己的公司，也就是当时的巴拉德研究公司（Ballard Research）。麦克劳德知道巴拉德从事某种黑科技电池业务，而且得到了阿莫科石油公司的投资，也了解巴拉德如何从锂电技术突破时经历的破产中走出来的。麦克劳德还用戒酒会的坦诚机会向巴拉德明说，我对电池一窍不通。

　　巴拉德对麦克劳德说，没关系。巴拉德很担心阿莫科会跟之前很多投资人赞助商一样，很快失去耐心，撤回投资。所以巴拉德希望麦克劳德凭借聪明和努力寻找一种新的商业模式。虽然巴拉德也不清楚这新的模式到底是什么，但他相信麦克劳德过往的失败经历可以帮助他找到更好方法。他对麦克劳德说：“衡量一个人的方法很简单，就是看他失败后能否站起来再尝试。现在是时候再干一场了！”麦克劳德接受了，很快跟公司另外一名高层找到了一个新机会。很遗憾德子并没有找到麦克劳德的照片，但从其领英的信息可以看出，他为巴拉德工作了13年（1983-1996），最后以营销副总身份退出。他在自己的介绍上写道：“1983年被巴拉德博士聘用，使巴拉德多元化。让巴拉德进入PEM燃料电池行业。建立和发展巴拉德与戴姆勒的关系。”从中不乏看出他对巴拉德博士的深切感情和知遇之恩。

　　1983年，加拿大国防部发布了一份计划书，要求开发出跟美国20世纪60年代类似双子座飞船燃料电池产品。巴拉德公司拥有加拿大最好的电化学实验室之一，因此获得了这个价值50万美金的合约，为军用远程通信系统开发电源。相比于之前的美国军方项目，虽然加拿大军方的项目金额九牛一毛，但这个项目意义非凡，是一次新的尝试。由于麦克劳德在合约前期做了很多工作，巴拉德把这个项目交给了他来负责。1983年对于巴拉德公司是一个极为重要的年份，在巴拉德公司的官网是这么描述的——“在研究具有商业潜力的环境清洁能源系统的过程中，巴拉德开始开发PEM燃料电池。”（In the course of investigating environmentally-clean energy systems with commercial potential, Ballard began working on the development of PEM fuel cells.）

　　为了完成项目，麦克劳德必须加强人手，他雇来第一个项目成员，是一个叫做大卫·沃特金斯（David Watkins）的人。他身材巨大，披着长发，像是一头熊，骑着野摩托，充满冒险精神，而这估计也就是麦克劳德所看中的。由于沃特金斯所在的新不伦瑞克省圣约翰市经济严重下滑，他不得不骑着摩托横跨整个加拿大7000公里来温哥华找工作，一开始在卡尔加里的油田工作，之后又到了一家造纸污泥提炼饲料添加剂的公司，虽然沃特金斯实现了工程，但是公司后面发现从大豆中提炼成本更低。麦克劳德问沃特金斯想做什么，沃特金斯直接说：“我想创造东西！”巴拉德让沃特金斯带领一支4人小分队秘密在一个汽车修理厂园区内进行实验。

　　其实燃料电池技术并不算什么新科技，早在1839年，英国威尔士律师威廉·格罗夫（William Robert Grove）就发现了其原理。也就是把电解水的过程逆向过来，用氢气和氧气组合起来产生水并发生电流。虽然人家是一个律师，但是他还是对电化学进行了研究。从1835年起就成为了英国皇家学会（The Royal Institution）的成员。现在在中国还有专门以格罗夫命名的燃料电池汽车品牌。

　　但是格罗夫之后就没人真正认真仔细研究过这种技术，直到110年之后，英国工程师弗朗西斯·托马斯·培根（Francis Thomas Bacon）（1904-1992）才第一个开发出了第一个实用级别的燃料电池。培根毕业于伊顿公学（Eton College）和剑桥大学三一学院（Trinity College, Cambridge）并于1925年取得学士学位，1946年取得硕士学位。德子也很好奇为啥间隔这么久，应该是工作之后又去读了硕士。1925年-1940年，在纽卡斯尔的电力公司C.A. Parsons & Co. Ltd.工作时对燃料电池产生兴趣。后面，在剑桥国王学院（Kings College, Cambridge）工作的培根才提出在潜艇上使用燃料电池。他继续在反潜艇实验机构进行研究，然后回到剑桥(1946年)，在那里他展示了一个成功的6kW燃料电池(1959年)。

　　自培根的燃料电池之后，通用电气公司把这个概念发扬光大并在1962年被美国宇航局NASA选中为能够承载两人的双子座飞船供电。在当时，美国肯尼迪总统发誓要在10年内让人类登陆月球，因此所有NASA的人加班加点地工作。由于燃料电池重量比当时的传统电池更轻，被寄予厚望。

　　双子座飞船是早期单人的水星飞船的加大版本，需要在环地球轨道上模拟登月计划。“双子星座”计划始于1961年11月，结束于1966年11月，历时5年，共耗资13亿美元。共进行了12次飞行，其中2次无人飞行和10次载人飞行，为美国航天创造了数个“第一”。对于宇航员来说，燃料电池需要为重达近4吨的飞船提供足够的电能，保证宇航员能够在太空生活半个月。并且除了供电，还需要自己产生饮用水，因为燃料电池发电的副产物就是水。

　　人类首次登月三人组中的宇航员迈克尔·科林斯（Michael Collins）曾经参与双子座飞船，据其回忆说：“当时的燃料电池仍然处于试验阶段，不仅工作寿命很短，而且产生出来的水跟浓咖啡一个颜色。”这种“咖啡”水中还有毛绒状漂浮物，根本无法饮用。“他根本不像是电池，这种东西有自己的脾气。”德子到现在也同样认为燃料电池就像个“公主”需要侍候着。科林斯还把六块飞船上的燃料电池比作拉雪橇的狗，“其中有一些功率比较大，输出的电能远远超过自己的载荷；而有一些就跟装病一样，必须时不时停下来歇一歇。”他还回忆说每次发射之前，工作人员还要求他们用一张纸来记录每一个单电池工作状态。一开始双子座5号绕地球两圈后，检测设备发现氧气侧压力开始急剧下降。宇航员连忙关掉了燃料电池，取消了一部分训练任务，但是，过一段时间又发现电池和氧气都恢复了正常。所以纸质记录很有必要。

　　双子座计划之后，通用电气公司终止了PEM燃料电池相关研究，并出售该技术。并且向洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）提交了一份阐述燃料电池在汽车领域应用的报告。直到1986年，燃料电池技术新阶段的突破真正到来，在巴拉德官方网站上这么轻描淡写的描述：1986年，开发了第一台在加压空气中工作的燃料电池。（Development of the first Ballard fuel cell stack operating on pressurized air.）

　　到底洛斯阿拉莫斯国家实验室报告是怎样的呢？前面说到的巴拉德麦克劳德和野摩托手沃特金斯跟这“雪橇狗”燃料电池会发生什么神奇的事情呢？这样娇气的燃料电池怎么现在慢慢又可以用到车上，甚至可以用到重达50吨的重卡上面的呢？欲知后事如何，且听德子下回分解！不想跟丢，请关注德子。如有你的观点，欢迎讨论！

　　成本和耐用性是燃料电池商业化的主要挑战。然而，这样的挑战完全取决于是否有新技术出现，未来的技术进步可以降低成本和增加寿命。尺寸、重量以及水热管理对于燃料电池技术商业化还需进步。具体如下：

　　燃料电池电力系统的成本必须降低，才能与传统技术竞争。目前，汽车内燃机发电厂的成本约为 25-35 美元/kW；对于交通运输应用，燃料电池系统需要花费 30 美元/kW 才能使该技术具有竞争力。对于固定系统，可接受的价格点要高得多（广泛商业化为 400-750 美元/千瓦，初始应用高达 1000 美元/千瓦）。[2008年数据]（最新数据请在讨论区讨论）

　　燃料电池系统的耐久性尚未确定。对于交通运输应用，燃料电池动力系统将需要达到与当前汽车发动机相同水平的耐用性和可靠性，以及在所有车辆运行条件下运行的能力（ 40°C 至 80°C）。对于固定应用，需要在 -35°C 至 40°C 的温度下可靠运行超过 40,000 小时才能获得市场认可。[2008年数据] （最新数据请在讨论区讨论）

　　当前燃料电池系统的尺寸和重量须进一步减小。 这不仅适用于燃料电池堆，也适用于构成电力系统平衡的辅助部件和主要子系统。

　　水管理要保证进气加湿和排气排水、反应在阴极催化剂层中产生水的去除和循环利用、水的电渗透和反向扩散之间的平衡。热管理要保证足够大的换热量、低温时快速热机、高温时冷却、冷却液的电气安全（去离子）、电堆余热利用。

　　燃料电池是发电装置而非储电装置。燃料电池(Fuel Cell)是一种非燃烧过程的电能转换装置，利用燃料气和氧气以电化学反应方式，将化学能连续不断地转换为电能。

　　近年来，全球燃料电池市场正进入快速增长期。根据瑞士咨询机构E4tech在2020年4月发布的《2019燃料电池产业回顾》数据显示，2019年全球燃料电池出货容量达到1129.6MW，同比增长40%;燃料电池出货数量为7.09万套。

　　目前全球主流的氢燃料电池包含PEMFC、PAFC、SOFC等。根据E4tech的统计数据显示，2019年全球氢燃料电池中PEMFC系列产品的出货量达到934.2MW，占全球出货量82.70%;其次是PAFC的出货量为106.7 MW，占全球出货量9.45%。

　　按照区域出货量占比来看，2019年亚洲燃料电池系统出货量为676.7MW，占全球的比重达59.91%，居于首位;其次是北美洲，其燃料电池系统出货量为384.1MW，占全球的比重达34%。

　　目前，全球范围内涌现了一些优秀的燃料电池生产制造商，主要集中在北美、欧洲、日韩等国家和地区。从生产企业来看加拿大巴拉德动力系统(Ballard Power Systems)、美国Plug Power公司、Hydrogenics公司等在全球占据领先位置。

　　—— 以下数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

　　从燃料电池的应用场景的分布情况来看，2019年全球氢燃料电池在交通领域的出货量达到907.8MW，占总出货量的80.36%，高居首位，其次是固定式燃料电池出货量为221.2MW，占比为19.58%。

　　吉利研发总部？？？不想泼题主冷水，但是平时多长个心眼，多留心在公司里四处看看吧。别被一时忽悠就入了坑。

　　以前的甲醇汽车没搞起来，现在又出了个噱头，要研究燃料电池~~~都是李书福一拍脑门的决定。同样，他再打个响指，这个部门也可能马上被裁~~~

　　丰田的燃料电池，几十年的投入。制氢，运输，存储，安全，都有一堆问题要解决。所以现在一直半死不活的。

　　所以国内车企对技术创新，并不是很热衷。更喜欢玩玩拉皮，改改外设，把中控台的液晶屏幕做大点。

　　比亚迪最早搞的磷酸铁锂电池，当时吹捧的文章满天飞，都说铁电池好！一个劲踩三元锂电池。

　　所有的宣发，研究，都是为营销服务的，同学，要透过这些迷雾，看清车企内心真正想干什么啊！

　　根据我跟人目前从事的燃料电池及系统的经验来看，燃料电池近五年会迎来一个大幅的提升。

　　现在由于疫情，东京奥运会将推迟一年举办，那么可以推测，之前日本的知名燃料电池主机厂如丰田、本田为了东京奥运会宣传自己的产品已经准备发布，可是现在多出来了一年时间。这一年时间对于燃料电池主机厂的发展太重要了，会促使其可以将精力投放到预投放燃料电池车产品的优化中，而不是急于应付针对东京奥运会的SOP时间节点。所以，尤其当明年东京奥运会举办时，日本发布展示的燃料电池车将会有更惊喜的表现，从而更吸引眼球，更能拓宽燃料电池的发展和应用。

　　另外，作为燃料电池从业者，我们的团队也感觉大，全网甚至大众对燃料电池现有的状况与发展前景都比较迷茫和焦虑，因此我们团队正在梳理尤其燃料电池整车相关的东西，小小的剧透一下，我们将发布“全网最全***”，正常的话今明两日内会发出来，为了给大家惊喜，这里就不再剧透了。我们团队内部对这个内容很看好，认为可以起到很好推动燃料电池发展的传播物！

　　咱们的目的都是一样的，希望燃料电池行业蒸蒸日上，咱们也正在努力，相信燃料电池发展前景一片光明！

　　欢迎关注我的专栏和创建的圈子，让我们共同期待这两天的“全网最全***”~谢谢~

　　原文链接：【图片】燃料电池及水相重整制氢简介【xuyuan599吧】_

　　结论先摆在这里：如果吉利是在搞SFM/SDC BSCF SOFC，那可以去。但是晋煤在这方面已经深耕多年，目前已经开始示范性工业运行了。

　　如果是在搞质子交换膜燃料电池还是算了，没前途，一点前途都没有。日本那个质子交换膜氢燃料电池及相关产业迟早进入历史的垃圾堆。啊不，应该说丰田的那玩意儿一直都是在垃圾堆里自嗨。

　　目前石油已经不用担心不够用了：按目前的使用量，页岩油够人类用两千多年。这意味着燃料电池对人类已经不是雪中送炭，而是锦上添花。

　　而综合各种情况，目前唯一有希望取代内燃机的，是SFM/SDC 固体氧化物燃料电池。

　　本文的第一主角是以SFM（Sr2Fe1.5Mo0.5O6）和SDC（Sm0.2Ce0.8O1.9）复合材料为阳极的固体氧化物燃料电池，第二主角是乙醇水相重整制氢。

　　本文仅讨论质子交换膜燃料电池及固体氧化物燃料电池。而磷酸燃料电池、熔融碳酸燃料电池功率密度太低，不具备车载的可能，故不讨论。

　　一、质子交换膜燃料电池的应用问题：必须使用氢气和铂金（其他铂族金属目前还无法理想地取代铂金），而高压氢气生产成本高、储运困难，铂金又不可能有足够的产量。

　　质子交换膜直接式碳基燃料电池中，碳基燃料氧化难度高，电池功率密度低，中间产物多的同时其中间产物还容易造成铂催化剂中毒。可以说碳基燃料完全不具备在质子交换膜燃料电池中应用的可能，这种电池只能使用氢气。

　　下图是以碳基燃料中的醇燃料为例，其他碳基燃料的情况也差不多，相关论文汗牛充栋，就不赘述了。

　　大规模工业制氢已有数十年的历史，相当成熟。2017年拟建设的炼化一体制氢项目如下图。

　　但是常温常压下的氢气密度很低，只有提高其存储密度才能达到汽车实用的要求。这就意味着必须在车上装备储存氢气的装置，且该装置必须易于补充压缩氢气。

　　①、氢气的大规模量产没有任何问题，问题在于氢气极难液化，高压压缩成本高昂。这使得丰田Mirai跑一公里的氢气成本为6毛，完全体现不出相对于燃油车的优势。

　　②、日本的氢燃料电池方案已经搞了已经很多年了，与我国已经拉开了技术差距。以目前丰田Mirai为例：其所用氢气高压高达70Mpa（我国只能做到35Mpa）。这个压力对储存罐的材料、技术要求很高。其所使用的超高强碳纤维制造技术，中国不具备。高压需要阀门，而氢气会产生氢脆现象，普通材料根本不能用，而日本Fujikin占有着最多的高压氢气阀市场份额。日本日清纺控股公司掌握其燃料电池的关键部件低铂质子交换膜的核心技术——大幅降低铂用量也是质子交换膜燃料电池得以实用化的前提。

　　③、虽然氢燃料电池车加氢只需要三分钟，但是加氢站本身不能连续加氢：加氢站的高压储氢罐并不能在瞬间完成蓄压，这导致一套加氢设备一小时只能为2~6台氢燃料电池车加氢。如果将来氢燃料电池车数量增多，氢燃料电池车将需要排队等待加氢站加氢设备完成蓄压才能加氢。

　　质子交换膜燃料电池中铂催化剂的催化效果最好，目前非铂催化剂还难以取代铂。

　　当前，丰田公司、通用汽车公司等，已经将燃料电池汽车用铂量控制在了0.17g/Kw~0.33g/kW不等的水平。美国能源部近期的目标是2020年将燃料电池用铂量降低至0.125g/kW 左右。

　　但即使以0.125g/kW计算，铂的产量，完全不够人类换燃料电池车：目前全球Pt产量为200吨/年，价格1.8亿元/吨。以100kw计算，一辆质子交换膜燃料电池车至少需要使用12.5克铂，

　　这意味着全球每年的铂金产量只够生产1600万辆质子交换膜燃料电池车，而2017年，全球汽车产量为8730.25万辆。

　　如果用质子交换膜燃料电池，炒期货的能把Pt这东西的价格炒到让你怀疑人生。

　　碳基燃料中醇的生产成本大约只有同热值70mp高压氢气的四分之一，也不存在储运困难的问题。

　　固体氧化物燃料电池（SOFC）中，镍（Ni）基材料制成的阳极催化效果虽好，但使用碳基燃料易产生积碳。不过通过以SFM（Sr2Fe1.5Mo0.5O6）及SDC（Sm0.2Ce0.8O1.9）复合材料取代镍基材料，这一问题已经得到解决。

　　2018年七月份，碳基燃料的15kw固体氧化物燃料电池已经开始在山西晋煤集团进行示范性运行——这标志着高功率密度的燃料电池必须使用氢气的时代的结束。

　　氢气储运困难这个问题光靠氢气无法解决，但如果汽车自带氢气生成装置呢？这样一来不就无需储运了吗？

　　以车载碳基燃料制氢装置所允许的规模而言，目前可行的只有碳基燃料水蒸气重整制氢（日产选择的方向是含水乙醇，即碳基燃料和水的混合），而且必然没有额外的空间去容纳氢气与碳基燃料分离的装置，所以车载制氢装置所制氢气必然含有碳基燃料。

　　而SFM/SDCl LSGMl BSCF SOFC可同时兼容氢气与碳基燃料，虽然这种SOFC不是必须使用水相重整制氢，但水相重整制氢技术可以进一步提高此种SOFC的功率密度，降低启动所需温度，并使燃料更好地汽化。

　　从技术上讲，现在利用氢能的成本还很高，无论是制氢，储氢，还是电堆，老外有篇文章分析到2050年前后氢能发电的单价可以降低到现在商业电价的水平，真假不知

　　从应用层面讲，氢能的商业化还有很长的路要走，你看光伏和风电推广多少年了，但有多少地区在用呢？如果说光伏风电本身就先天不足，那我们再看一下用户端的情况。电动汽车进入中国也快二十年了，目前充电桩的密度逐年增加，但仍然无法满足需求。即使三十年后燃料电池汽车成本能降下来，加氢站的普及又要多少年呢？

　　所以氢能汽车最接近应用的架构也许是氢电直接替代火电光伏，再结合当下日益完善的充电桩网络，在传统电动汽车构架下完成氢能到汽车的应用链条。然而氢能电站用的燃料电池和汽车燃料电池还是有差别，其中的问题并不是小小车企能够解决的。

　　以上都是站在产业角度的思考。从个人发展角度看，由于氢能距离应用大约还要几十年，可研究的问题大大的多，如果沉下心来研究做出成绩应该不成问题。

　　国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知中提到:加快形成绿色低碳运输方式，确保交通运输领域碳排放增长保持在合理区间。

　　推动运输工具装备低碳转型。积极扩大电力、氢能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域应用。大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，推动城市公共服务车辆电动化替代，推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆。提升铁路系统电气化水平。加快老旧船舶更新改造，发展电动、液化天然气动力船舶，深入推进船舶靠港使用岸电，因地制宜开展沿海、内河绿色智能船舶示范应用。提升机场运行电动化智能化水平，发展新能源航空器。到2030年，当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到40%左右，营运交通工具单位换算周转量碳排放强度比2020年下降9.5%左右，国家铁路单位换算周转量综合能耗比2020年下降10%。陆路交通运输石油消费力争2030年前达到峰值。

　　2020年以前节约和替代石油企业主要通过依靠发展具有先进柴油车、混合动力汽车等实现。到2030年，新能源汽车的开发将节约石油7306万吨和替代石油9100万吨，节约替代石油16406万吨，相当于汽车石油需求减少41% 。届时，生物燃料、燃料电池在汽车发展石油替代中将发挥重要的作用。氢能的发展从燃料电池开始的，氢燃料电池汽车发展国外是从大巴车起步的，现在已向乘用车领域不断拓展。目前我国只有燃料电池公交车，而且大多数燃料电池电量较低，只能作为充电库使用。针对企业不同经济用途，对燃料电池的要求是不同的。目前，我国仅完成了燃料电池组和系统的开发，大部分原材料依附于外部。

　　根据我国新能源发展汽车补贴新政，纯电动补贴政策逐步退坡，但燃料电池汽车补贴在2020年前保持不变。氢燃料电池汽车已经静静地站在“风口”上，氢燃料电池公交车正在为公交车市场带来新的动力。氢能可能是企业未来燃料电池汽车产业发展的一个非常重要瓶颈。加氢站的容量设计是首先要解决的问题。加氢站的承载能力是由车辆的加氢次数、加氢总量和连续加氢周期来考量的。

　　中宝前图能源仓：占地面积约六亩，由充电仓、加氢仓、加气仓、加油仓四个部分组成，能够全方位满足车辆能源补给需求。同时设有数字化多功能区，改区内部设有智慧停车场、无人宾馆、无人超市、咖啡图书馆等设施，为车主带来更大的舒适感。

　　免责声明：文中部分内容及图片来源于网络，其版权属于原媒体及作者。如有侵权，请联系我们删除！

　　靠企业自己来研究的话我估计是很难搞出啥名堂来的，毕竟私营企业要考虑成本和回报等等，政府现在老是去关注电动车去了，说实话我本人对电动车不看好和不喜欢，现在的油电混动就是个鸡肋般的存在，纯电动的时候跑又跑不远，烧油的时候又比纯燃油车费油（因为增加了电机电池，这些玩意都有一千多斤。）还不如烧天然气经济，如果政府重视的话搞个专项研究所的话，绝对要不了多久就可以出商品燃料电池车了。但对于大多数企业或者个人认为的氢燃料电池本人不看好，说它环保其实它并不怎么环保，就像太阳能电池板和热水器一样看似环保其实不然。

　　电堆是发生电化学反应的场所，也是燃料电池动力系统核心部分，由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。

　　电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。

　　国外乘用车厂大多自行开发电堆，并不对外开放，例如丰田、本田、现代等。也有少数采用合作伙伴的电堆来开发发动机的乘用车企业，例如奥迪（采用加拿大巴拉德定制开发的电堆）和奔驰（采用奔驰与福田的合资公司AFCC的电堆）。乘用车因为空间限制，目前只能采用高压金属板电堆的技术方案。

　　目前国外可以单独供应车用燃料电池电堆的知名企业主要有加拿大的Ballard和Hydrogenics，欧洲和美国正在运营的燃料电池公交车绝大多数采用这两家公司的石墨板电堆产品，已经经过了数千万公里、数百万小时的实车运营考验，这两家加拿大电堆企业都已经具备了一定产能，Ballard还与广东国鸿设立了合资企业生产9SSL电堆。

　　此外还有一些规模较小的电堆开发企业，例如英国的Erlingklinger，荷兰的Nedstack等，在个别项目有过应用，目前产能比较有限。

　　国内能够独立自主开发电堆并经过多年实际应用考验的只有大连新源动力和上海神力两家企业，大连新源动力采用的是金属板和复合板的技术路线，与上汽合作，开发了荣威950乘用车和上汽V80客车。上海神力成立于1998年，是中国第一家专业的燃料电池电堆研发生产企业，目前两家都建成了燃料电池电堆中试线，正处于从小批量到产业化转化的关键阶段。另外有一些新兴的燃料电池电堆企业，例如弗尔塞、北京氢璞、武汉众宇等，也开发出燃料电池电堆样机和生产线，正处于验证阶段。

　　双极板是电堆的核心结构零部件，起到均匀分配气体、排水、导热、导电的作用，占整个燃料电池60%的重量和～20%的成本，其性能优劣直接影响电池的输出功率和使用寿命。双极板材料目前主要是石墨双极板和金属双极板，丰田Mirai、本田Clarity和现代NEXO等乘用车均采用金属双极板，而商用车一般采用石墨双极板。

　　石墨基双极板的主流供应商有美国POCO、美国SHF、美国Graftech、日本Fujikura RubberLTD、日本Kyushu Refractories、英国Bac2等。石墨双极板已实现国产化，国产厂商主要有上海神力、上海弘枫、杭州鑫能石墨、江阴沪江科技、淄博联强碳素材料、上海喜丽碳素等公司。

　　目前国外金属双极板主要供应商有瑞典Cellimpact、德国Dana、德国Grabener、美国treadstone等。国内还处于研发试制阶段，上海佑戈、上海治臻新能源、新源动力等企业研制出车用燃料电池金属双极板，并尝试在电堆和整车中实际应用。复合双极板的研发目前还比较少，国内仅有大连新源动力和武汉喜玛拉雅等企业有所涉及，实际应用情况还未见报导。

　　膜电极是电堆的核心，类似于电脑里的CPU，决定了电堆性能、寿命和成本的上限。膜电极组件由质子交换膜、催化剂和气体扩散层（气体扩散层）组成。国外膜电极的供应商主要有3M、Johnson Matthey、Gore、Greenerity（Toray）、Kolon、Ballard等。丰田、本田等乘用车企业自主开发了膜电极，但不对外销售。国产膜电极性能与国际水平接近，但专业特性上（例如铂载量、启停、冷启动、抗反极等）与国际水平还有一定差距。批量化生产工艺和装备差距较大，国外已实现Roll-to-Roll的连续化生产。随着国内市场的快速增长，国内工程化和质量控制的差距有望进一步缩小。

　　国内专业的膜电极供应商主要是武汉理工新能源，其产品大部分出口到美国的PlugPower公司，在国内也有不少车用的应用。大连新源也自主生产膜电极，主要是自用为上汽的发动机配套。国内还有昆山桑莱特、南京东焱氢能、武汉喜马拉雅、苏州擎动等企业也开发了膜电极。

　　质子交换膜是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心元件，以全氟磺酸膜为主，目前国产化进程提速。质子交换膜目前主流趋势是全氟磺酸增强型复合膜，质子交换膜逐渐趋于薄型化，由几十微米降低到十几微米，降低质子传递的欧姆极化，以达到更高的性能。国外企业有美国Gore公司，科慕（以前的杜邦）、3M、日本的旭化成等，国内能够批量化供应只有山东东岳一家，山东东岳的膜已经进入了奔驰的供应链体系。

　　催化剂是燃料电池的关键材料之一，目前燃料电池中常用催化剂是Pt/C，即由Pt的纳米颗粒分散到碳粉（如XC-72）载体上的担载型催化剂。

　　受到资源和成本方面的限制，目前Pt的用量已经由10年前的0.8～1g/kW降低到目前的0.1～0.4g/kW。降低燃料电池电堆Pt用量的近期目标（2020年）是下降到0.1g/kW左右；长期目标是催化剂用量达到传统内燃机尾气净化器贵金属用量水平（0.05g/kW）。

　　燃料电池催化剂的国外生产商主要有英国JohnsonMatthery，德国BASF，日本Tanaka，日本日清纺，比利时Umicore等；国内有贵研铂业，武汉喜马拉雅，中科中创、苏州擎动动力、昆山桑莱特等。

　　气休扩散层（GDL）位于流场和膜电极之间，主要作用是为参与反应的气体和产生的水提供传输通道，并支撑膜电极。因此，GDL必须具备良好的机械强度、合适的孔结构、良好的导电性、高稳定性。

　　目前燃料电池生产商多采用日本东丽、加拿大Ballard、德国SGL等厂商的碳纸产品。东丽占据较大的市场份额，我国对碳纸的研发主要集中于中南大学、武汉理工大学等高校，国内江苏天鸟具备优秀的碳纤维织物的生产能力，但由于燃料电池市场太小，尚无量产计划。

　　当然有人会说不可能，但车不是四个轮子扛着一个发动机，它是一系列能量漏损过程的集合体，每个步骤都可以节省一些燃油，未来20年，冒出来实用化的1升跑一百公里车型不是笑线好多年前已经做到了哦，只不过接下来要做成四座和使用压燃/电涡轮回收排气动能/三元后水喷射气化增推降阻等技术的集成，并通过碰撞测试。

　　燃料电池这方面，储能密度和耐用性/储存运输成本都是问题，只适合对成本不敏感，对便携性敏感的环节，所以目前解决好燃料电池的可靠性（耐用性）是首要的，除了军工（潜艇，渗透用低可见度战斗车辆），不存在大容量使用的市场

　　现在马自达压燃汽油机干出来了，可以同输出前提下减轻发动机重量——不过我对减轻整车重量又有所怀疑，因为汽油箱需要的保护比柴油箱子大得多，会增加结构重量

　　这时候继续把柴油机综合热效率提到70%，带十几升水喷洒到排气系统中排入尾部低压区降低尾部负压阻力，

　　大众汽车 XL1 是世界上燃油效率最高的柴油插电式混合动力量产车型，根据新欧洲循环测试（NEDC），该车百公里油耗仅 0.9升，而该车实际行驶的数字低到每百公里油耗0.83升。

　　最高时速为100英里/小时(160公里/小时)，从0至62英里/小时(100公里/小时)的疾跑加速过程耗时为12.2秒

　　XL1采用完美的空气动力学(Cd 0.189)和低重心技术（1,153 mm high）设计，能够以6.2 kW / 8.4 PS的极小输出功率达到100KM/h的行驶速度。在全电动模式下，XL1能够以1KWH的输出功率行驶1千米以上。