氫燃料電池

魏星

氫燃料電池（hydrogen fuel cell）是使用氫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(yīng)，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(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達陰極，是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。

氫燃料電池早在20世紀(jì)60年代就已應(yīng)用在航天領(lǐng)域，隨著人們不斷掌握多種先進的制氫技術(shù)，氫燃料電池被運用于發(fā)電和汽車。作為新能源汽車技術(shù)路線之一，氫燃料電池汽車已經(jīng)在全球范圍內(nèi)引發(fā)了關(guān)注。日本是全球氫燃料電池汽車重要推動者，一些發(fā)達的歐美國家也加快了加氫站的建設(shè)步伐，氫燃料電池汽車開始進入商業(yè)化的示范階段。中國在氫燃料電池商用車領(lǐng)域已初步形成裝備制造業(yè)基礎(chǔ)。2018年中國氫燃料電池汽車產(chǎn)量達到1619輛，其中專用車產(chǎn)量為909輛，客車產(chǎn)量為710輛。

氫燃料電池汽車具有能效高、無污染、噪聲低、壽命長、啟動迅速、比功率大等優(yōu)點，被視為終極環(huán)保方案。但氫燃料電池的催化劑主要使用價格昂貴的鉑金，成本很高，另外基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善、制氫能耗較高等問題也制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來在突破成本、耐久性、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等限制條件后，氫燃料電池將有廣泛的應(yīng)用市場和發(fā)展空間。

2018年5月，李克強總理訪日期間參觀了豐田的氫燃料電池車Mirai（日語意為“未來”）——這是豐田首款量產(chǎn)的氫燃料電池車，可以實現(xiàn)加氫3至5分鐘，續(xù)航達700公里。在業(yè)內(nèi)人士看來，氫燃料電池是解決當(dāng)前純電動汽車?yán)m(xù)航里程短、充電時間長等短板的良方。隨著相關(guān)技術(shù)取得突破性發(fā)展，氫燃料電池汽車將開啟新能源車的第二篇章?！都託?分鐘，續(xù)航700公里！“氫”有望掀開新能源車第二篇章》（《中國經(jīng)濟周刊》，2019年2月25日）

全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼日前在《人民日報》發(fā)表署名文章《促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展》中表示，未來新能源汽車應(yīng)該向“混合動力汽車”與“氫燃料電池汽車”方向發(fā)展，“應(yīng)及時把產(chǎn)業(yè)化重點向燃料電池汽車拓展”。業(yè)內(nèi)解讀認(rèn)為，國家或?qū)⑦M一步支持并推進氫燃料汽車的發(fā)展。事實上，在相關(guān)利好政策的東風(fēng)吹拂下，氫燃料汽車市場已在升溫。——《或?qū)⒂邧|風(fēng)，氫燃料汽車低調(diào)升溫》（《新京報》，2019年1月10日）

因為燃料電池可以作為移動發(fā)電站，所以交通能源與固定能源已經(jīng)一體化了，不再區(qū)分是車還是能源，車和能源是一個大系統(tǒng)。歐陽明高判斷，預(yù)計到2030年，分布式光伏、儲能動力電池、氫燃料電池、電動汽車將會相互需要，形成四位一體的能源大系統(tǒng)。——《歐陽明高：從能源革命高度重新理解氫燃料電池汽車》，（《汽車縱橫》，2018年第12期）