杏悦娱乐注册-唯一首页不是一定要用氢气，而是暂时只能用氢气。氢气的好处在于反应生成水蒸气非常清洁，而甲烷或石油气等由于反应不充分，会在阳极发生积碳的现象：

　　这些碳附着在阳极的催化剂活性位点表面，会使得燃料电池的活性衰退很快。对积碳抗性的材料研究一直算是燃料电池领域的一个热门，不过目前而言还没有到能商业化的程度。

　　我现在主要做的就是SOFC，这就是一种工作温度较高的燃料电池，当然，他的燃料适用性就很广，基本上可以用所有的含氢燃料，比如纯氢，甲烷，丙烷，氨气，硫化氢等。

　　不过考虑到材料的实际情况，传统的阳极Ni-YSZ，由于Ni的催化活性较强，且反应仅能在三相界线发生，所以普遍存在碳沉积硫中毒的情况。

　　目前，大家主要的研究方向就是钙钛矿型的电极材料，它是一种混合导体，可以将反应位点扩展到整个界面，所以不太容易出现碳沉积等问题，而且就目前来看，实验室级别的电池已经可以做到相当高的功率密度。

　　日本的松下与爱信精机制作的家用燃料电池，就是使用LNG作为燃料，进行重整后直接使用。

　　不过，业界部分专家认为，在高温下氮氢、大分子碳氢燃料在工作温度（800-1000）下早已分解，类似于初步重整，不能认为是直接使用它们了。

　　近几年，在国内利好政策的助力下，新能源卡车势头非常强劲，其中氢能产业的快速发展更是在行业内掀起了新一轮热潮。不过谈起氢能源卡车，相信大多数卡友想到的还是氢燃料电池技术，而另一种最近关注度极高的氢内燃机技术路线，已悄然成为了各大车企未来主要发展方向之一。

　　那么氢燃料电池和氢内燃机这两种技术路线有何区别？各自优势又在哪？为何近期氢内燃机会受到各大车企的青睐？

　　首先来说说为何要大力发展氢能，从政策层面来看，在碳达峰及碳中和目标大背景下，同时也作为我国“十四五”规划的重要内容，氢能产业可以说进入了快车道。

　　根据国家发展改革委近日发布的氢能产业发展中长期规划来看，明确“十四五”时期燃料电池车辆保有量将达到约5万辆，到2030年，形成较为完备的氢能产业体系，到2035年，氢能在终端能源消费中的比例明显提升。据悉，目前已有10多个省、50多个城市陆续发布了氢能产业专项规划。长三角、珠三角、环渤海等地区已初步形成氢能产业集群。

　　从商用车运营层面来看，目前我国新能源车型的主流技术路线还是以纯电动为主，在轻微卡车型、城市配送领域应用较为成熟。虽然纯电动线路在中重卡以及牵引车上也有大规模应用，但受限于锂电池的续航里程、充电时间以及重量等原因，很难满足中长距离的物流所需，因此这类纯电动产品主要还是在工程自卸、煤炭以及港口、倒短等特定工况场景下运营。

　　现阶段来看，纯电技术线路在长途运输上仍然存在较多瓶颈，技术方面也很难实现“跨越”式突破，而氢能的出现正好解决了这一难题。相比之下，氢气卡车的续航里程可与柴油、天然气相媲美，并且在氢气加注时间上也控制在10分钟左右，并且几乎没有碳排放。

　　氢燃料电池和氢内燃机都是使用氢能作为燃料，那么这两者的区别到底在哪里？首先来看氢燃料电池车型，其底盘结构和常见的电动卡车比较接近，同样配置有电机、电控以及电池三电系统等部件，不过在这基础上，氢燃料电池卡车还增加了燃料电池和储氢罐等部件。

　　目前，氢燃料电池卡车现主要采用质子交换膜燃料电池技术，其中燃料电池相当于是一种能量转化装置，依靠氢燃料电池电堆中的氢气与氧气产生电化学反应，产生电能驱动。简单来讲，氢能源卡车就是通过氢气和氧气在燃料电池中产生电力来给电动机供电，从而推动卡车在路上行驶，有着比较高的能量转换效率。

　　可以简单地将氢燃料电池可以理解为“化学能发电机”！氢燃料电池是一种能量转化装置，它能够将氢燃料通过化学反应转化为电能，类似于电化学发电装置，因此被称为燃料电池。

　　其发出来的电能经控制器、逆变器等多组电器部件后，可直接驱动电机，为车辆提供行驶的动能。由于分解后的氢气需要经过质子交换膜来不断地产生电能，氢离子和电子到达阴极板之后并不会凭空消失，而是与氧原子重新结合为水，其化学式为H20，也就说，几乎是零排放，零污染。

　　虽然氢燃料电池是目前主流的氢能技术路线之一，但其制造成本高昂，需要整体更新驱动系统。就拿氢燃料牵引车来说，动辄100-200万的价格对于普通用户而言，基本上是可望而不可求。因此，现阶段氢燃料重卡只适用于部分特定场景，短时间内很难在商用车上实现全面普及。

　　其实氢能并非燃料电池的专属，在内燃机领域早已开始将氢能作为燃料进行研发及应用。目前国内的一汽解放、潍柴、玉柴等企业已经上线了各自的氢内燃机产品，在满足几乎零碳排放标准的同时，还能实现更低的能耗，这种技术线路也是目前商用车向氢能化发展的主要方向之一。

　　氢内燃机车型底盘布局与传统燃油车更为接近，只不过是对发动机与燃料喷射系统等部件进行了重新改造和匹配，把燃油变为了氢气。

　　由于氢内燃机的主体结构与柴油机相差不大，因此两者之间的零部件通用性极高。就以康明斯近期推出的燃料不限定(fuel-agnostic)平台为例，氢内燃机与柴油机之间有高达80%的部件可以通用，更换发动机气缸盖以及燃料喷射系统以及发动机电脑板等部件，即可由柴油转氢气。

　　因此，氢内燃机技术线路不太会影响到企业的生产链条，可以有效降低制造成本。并且氢内燃机的技术与柴油机也比较接近，主流厂商都有足够的技术积累的研发条件，能够相对较快地进行普及和推广。而对于用户和车队来说，用更加经济的价格就能买到氢燃料卡车，可以在相对较短地运营里程内快速收回成本。

　　很明显，氢内燃机采用的是传统燃烧反应，而氢燃料电池采用的则是电化学反应，两者有着本质上的区别。氢内燃机的优势在于与市场上保有量较大的柴油车有着较高的零部件通用性，可以在原有的内燃机工业体系上进行开发，其技术难度和成本都要比氢燃料电池更有优势，同时还继承了柴油发动机可靠耐用的出色表现，有着良好的燃料适应能力。

　　并且在后期维修保养方面，也有更加成熟的服务技术体系来保障用户正常运营，同时还具备满足更高排放法规的潜力，有利于相关政策环保要求。在新能源趋势下，传统车企、发动机企业想要实现快速转型，除了在纯电动方面大做文章之外，氢内燃机无疑成为了当下最佳选择。

　　而氢燃料电池技术线路由于需要更新整套驱动系统，并且在燃料电池堆中需要贵金属催化剂，因此整车无论是技术门槛还是制造成本，都要比氢内燃机更难、更贵。不过氢燃料电池的整体能量利用率比氢内燃机更加高效，如果用户是长途干线运输场景的话，且具备足够高的出勤率，那么长期运营成本仍然会比氢内燃机更低。

　　那么这两种技术路线到底该怎么选？谁才是未来主流趋势呢？我们在今年汉诺威车展上和康明斯工作人员进行了交流。他们认为，氢内燃机和氢燃料电池目前都有各自对应的运用场景和目标市场，康明斯在这两个方向都做了大量的研发投入，并认为这两条技术线路能够形成互补。无论是制氢、储氢、运氢以及配套基础设施建设再到最后用氢，实际两者上所需要的支持都比较接近，因此康明斯两手都在抓。

　　目前来看，无论是氢燃料电池还是氢内燃机技术路线，想要实现全面普及和商业化推广，现阶段面临最大的难题还是在制氢、储氢、运氢以及建设加氢站等配套基础设施上，一个是安全问题，另一个则是高昂的建造费用。只有建设好完善的基础设施，才有可能降低氢能产业链各环节里的费用成本，从而让氢能商用车实现进一步跨越。

　　其实用天然气，甚至沼气的燃料电池也也很多啊，熔融碳酸盐和金属氧化物类型的燃料都可以做到。米国熔融碳酸盐燃料电池发电厂的兆瓦级展示项目多得数不过来...

　　在我们日常接触的，更有商用乘用车前途的燃料电池车型，确实是以氢燃料电池占绝大多数，这是因为氢燃料电池反应堆通过氢和氧发生反应，从整个化学能-电能-机械能这个链条中，排泄物就只有水，是清洁能源。

　　并且氢的来源非常丰富，这些来源可以是工业废氢（废物再利用），也可以水电解、天然气电解等等清洁方式（电的来源也非常多元，有诸如风电、水电、核电等等太多种清洁能源发电方式），而天然气本质还是化石燃料，其主要成分甲烷氧化反应后会产生二氧化碳，这本身还是会带来严重的温室效应。

　　其次，甲烷的氧化反应也比较复杂，对体积的要求要更大一些。最后总结一下，化石燃料终究会枯竭，但是氢能源不会，前途也就非常明了了。

　　4G光元：氢燃料电池是一款理想的未来新能源汽车，但氢气制储运加基础设施建设成为当今不可逾越的障碍，氢被视为人类的终极能源。但是在地球上几乎没有单独存在的氢。燃烧就是氢和氧的化学反应，燃料就是碳氢化合物。

　　汽油作为交通工具的燃料已经有130多年，探索汽油制氢的经济可行性，西方花了大量的时间和金钱，但汽油中组分复杂，特别是碳原子数、分子结构相差很大时,汽油重整制氢变得非常困难，无规律可循。从来不计成本的美国军方，最后也只能因技术太复杂和成本太高而放弃了。

　　我国10年花了1000亿补贴电车，电车早已成为中国新能源的主流。但电车比较适合于南方的一二线城市，而且最好是家庭的第2辆车，目前的纯电动车技术还无法替代燃油车。目前的纯电动技术，还存在的续航/充电/怕冷/安全/寿命/保值等问题。虽然，现在五六百公里的电动车比比皆是，车企正在争先恐后冲上千里续航赛道。欧美早已押宝油电混动，稳坐低碳减排钓鱼台，用混动车替代燃油车，对政府对企业对消费者都不会产生任何的影响和变化。阴错阳差，合资厂拿着原装的混动尝试进入中国，被判定省油不环保，不给上绿牌不算新能源有点牵强，不给外国造发补贴有情可原。加装一个充电口，中国的插混就诞生了，国家规定纯电续航大于50-80公里的补贴范围，绿牌补天下，中国插混一哄而上，轰轰烈烈，蒸蒸日上。中国插混的30%由上海工人阶级所有，因为买个插混总比花10万块钱买一个上海车牌合算。2023年，补贴消失后，插混前途叵测。油车加电车在体积重量和成本上很难控制。插混需要顶级系统优化设计,需要提高能源效率和性价比。电车的电池电量不能无限制的增加，充电站短时间内也不可能像加油站遍地都是。一边开一边充电的技术就诞生了，增程式电动车应运而生。如果说，以油车为主的混动和插混成为完美的过渡产品。那么，以电动为主的增程式就成为完美的终极产品。增程式=纯电动+增程器。现在的增程器都是汽油机发电。增程式可油可电，电续航可200～300公里,油续航可超1000公里。增程式可以完全替代传统的燃油车。增城概念可以说是完美无缺的，被视为是新能源汽车的未来和发展方向。现在增程沿用了传统的燃油发电技术，要解决发动机振动/噪声/冷却/进气/排风等一系列问题，最有效，最简单和最经济的方法就是利用现有油车的原有固定位置和结构。所以，燃油发电增程虽然解决了纯电动的问题，但燃油发动机也束缚了人们的想象力和限制了增程器的发展。

　　未来理想的新能源电动汽车应该是纯电动+便携式模块化增程器。纯电续航200~400公里， 整车价格5元-7万元，95%的人有这样一辆电车日常通行足够了。再有一个选项，10万元左的可车载的便携式模块化发电机。上高速出远门或北方过冬时可以购买和租赁增程器。也可以作为抢险救灾野外应急发电机。纯电技术只有与增程概念结合才称得上完美的新能源电动汽车。纯电动车不管装多少电池，不管超充有多快，不管是换电还是无线充电方案。都不是一个完美的全天候的电车。增程概念可以容纳所有的燃料和技术，汽油，柴油，甲醇，乙醇，天然气和氢气，什么燃料能够普及供应，能够车载转化为电能就是好的燃料。什么发电技术便携式模块化又满足车载，就用什么技术发电。

　　甲醇将成为增程式的最佳清洁燃料，中国富煤贫油缺气，把煤变成液体燃料代替汽油和柴油，是中国新能源发展的源动力。甲醇燃烧比汽油更清洁，更环保。甲醇的价格也只有汽油的1/6。燃料电池将成为增程式的最佳发电技术，燃料电池效率高，体积小，重量轻，无振动，无污染，无噪声，可以放在乘用车的后备箱，在北方不但可以增程，而且可以用余直接车厢和电池。

　　甲醇重整制氢和氢燃料电池增程的结合，适合中国国情，符合中国的能源战略。中国的新能源要高速大发展，就要跳出零排放的怪圈，摆脱对欧美技术的依赖和迷信，自力更生发展中国特色的技术路线。甲醇燃料，甲醇发动机发电和甲醇重整制氢燃料电池增程器，已经让我们看到了新能源发展方向和希

　　效率不行啊，氢气容易反应，所以可以做到常温使用。其他那些东西催化反应进行困难，功率根本上不去，高温用就像另一个答主说的，那就是高温裂解再利用氢气了。。。

　　甲烷，结构太稳定。没法做。其实我觉得甲醇不错，但是不知道为什么做不出来，要问做电池的同学了。

　　燃料电池的分类众多，常用的是根据电解质类型进行分类，包括质子交换膜燃料电池（PWMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）。在这里插一句，如果有小伙伴想了解这些燃料电池的英文全名可以在评论我，我会在评论区回复的，这里就不再多写了。

　　根据反应温度分类，PEMFC和PAFC的反应温度一般在200℃以下，属于低温燃料电池，MCFC和SOFC反应温度达600~1000℃，属于高温燃料电池。根据燃料的不同还可以分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池和金属燃料电池。在网上找到了一个比较好的对比表格放在这里方便大家理解。

　　每种燃料电池都有其对应的优缺点，我将重点挑选一些大家比较关注的类型做个简单的介绍。

　　质子交换膜燃料电池（PEMFC）也被称作聚合物电解质膜燃料电池，由通用电气公司再20世纪50年末发明，用于NASA的太空任务。在该种类型的电池中，电解质是一片很薄的聚合物膜，目前常用的是杜邦的Nafion系列，国内也有许多高科技公司立足于研发这种交换膜，比如东岳、科润等等。这种聚合物膜能通质子但不通电子，这样就能保证电极之间的离子交换。一般质子交换膜燃料电池采用的都是碳载铂（Pt/C）作为催化阴阳极反应的催化剂，该种电池可以在室温下快速启动，产物水容易排出，寿命较长，具有较大的比功率，比能量高，体积小，是电动汽车和家用分布式发电装置的理想电源。并且具有较高的工作效率，能达到40%~60%，动态响应好，能够快速根据用电需求调节输出功率。但其仍有不足之处，其对氢气及空气的质量要求较高，铂金属催化剂极易受到CO和硫化物等杂质的污染而被毒化，导致失去活性，寿命降低。

　　碱性燃料电池（AFC）在研发初期同样是用于NASA的太空任务——阿波罗计划，该燃料电池效率可达70%。AFC的设计与PEMFC类似，不同的是AFC使用的电解质是强碱水溶液。发生电化学反应时，氢氧根离子从阴极通过电解质溶液移动到阳极和氢气发生氧化反应生成水和电子，电子通过外电路到达阴极，和氧气、水发生还原反应生成更多的氢氧根离子。AFC具有比PEMFC更快的启动速度，但电流密度只有PEMFC的10%，因此不太适合作为移动电源。AFC是燃料电池中成本最低的一种，因其所需的催化剂镍比较便宜。但正是因为用了强碱作为电解质，所以AFC会受到空气中二氧化碳的影响，因此在运行过程中必须注入纯氢、纯氧，这也限制了AFC在许多场合中的应用。

　　不一定吧，甲醇来得投资更低，就算氢气白菜价，运不出来也白扯，危险，成本高。

　　氢气制成甲醇，虽然消耗成本，但是如果风光弃电制氢，导致局部氢产能过剩，还是可以考虑的，我最近正在思考这事情。

　　先看看滇池的结构，正极-电解液-隔膜-电解液-负极，负极装填氢气或其他有机气体，发生氧化反应，失去电子，氢气的话只生成氢离子，很容易就透过隔膜到达正极与氧气结合了，那含碳气体就比较复杂了，除了生成氢离子，还有碳根的迁移，对体系和隔膜的要求更高了

　　使用氢气主要是清洁，使用过程中不会产生碳，并且会摆脱石油，跳出美国构建的石油体系，而石油气和天然气化学式中含有碳元素，使用过程中就会释放碳，说到底是没有跳出石油⭕，受限于人，并且不清洁，不利于全球环境。

　　1，氢气是能量密度最高的燃料，就算是考虑系统体积和重量，氢燃料电池依然是能量密度和功率密度最高的燃料电池；

　　2，目前燃料电池两大技术路线，质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC），前者适用于移动式电源如车辆等，后者适用于发电站等固定式电源。而PEMFC目前技术较为成熟的就是使用氢气，而非甲醇和甲烷，据我所知利用甲醇和甲烷的PEMFC也是先转化成氢气然后使用的，这样一来系统更加繁琐了，倒不如直接使用氢气，当然目前还在开发直接甲醇燃料电池（DMFC），阳极直接氧化甲醇，是未来的方向之一，目前技术不成熟。

　　3，使用氢气作阳极燃料，阳极氢氧化反应过电势更小，能带来更大的电池功率密度和能量密度，减小损耗。且不会产生副产物CO污染电极，造成催化剂失活。

　　4，氢气来源更加广泛，不论是目前的重整制氢还是未来的光，电解水制氢，都有很好的发展潜力。比甲醇和甲烷来源上更有优势。

　　5，氢气作为能源可以实现0碳循环，符合能源发展的“加氢减碳”原则，对环境十分友好。而甲醇和甲烷则有副产物二氧化碳需要集中处理。

　　6，目前氢气的制备，运输和储存方面还存在很多问题，不如甲醇等储存方便，但是其上述优点完全可以掩盖其目前的不足，因为目前氢气所有的问题都有对应的解决方案，并不是无的放矢的。

　　题主，你的问题问得不太好。天然气的燃料电池存在的。松下，东京瓦斯，大阪瓦斯等企业在日本国内贩卖的燃料电池就是。这种燃料电池的能源利用率极高（90%左右），缺点是造价昂贵，并不能真正为用户省钱。