氢燃料电池

魏星

氢燃料电池（hydrogen fuel cell）是使用氢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，把氢和氧分別供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。

氢燃料电池早在20世纪60年代就已应用在航天领域，随着人们不断掌握多种先进的制氢技术，氢燃料电池被运用于发电和汽车。作为新能源汽车技术路线之一，氢燃料电池汽车已经在全球范围内引发了关注。日本是全球氢燃料电池汽车重要推动者，一些发达的欧美国家也加快了加氢站的建设步伐，氢燃料电池汽车开始进入商业化的示范阶段。中国在氢燃料电池商用车领域已初步形成装备制造业基础。2018年中国氢燃料电池汽车产量达到1619辆，其中专用车产量为909辆，客车产量为710辆。

氢燃料电池汽车具有能效高、无污染、噪声低、寿命长、启动迅速、比功率大等优点，被视为终极环保方案。但氢燃料电池的催化剂主要使用价格昂贵的铂金，成本很高，另外基础设施配套不完善、制氢能耗较高等问题也制约着产业发展。未来在突破成本、耐久性、基础设施建设等限制条件后，氢燃料电池将有广泛的应用市场和发展空间。

2018年5月，李克强总理访日期间参观了丰田的氢燃料电池车Mirai（日语意为“未来”）——这是丰田首款量产的氢燃料电池车，可以实现加氢3至5分钟，续航达700公里。在业内人士看来，氢燃料电池是解决当前纯电动汽车续航里程短、充电时间长等短板的良方。随着相关技术取得突破性发展，氢燃料电池汽车将开启新能源车的第二篇章。——《加氢3分钟，续航700公里！“氢”有望掀开新能源车第二篇章》（《中国经济周刊》，2019年2月25日）

全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢日前在《人民日报》发表署名文章《促进新能源汽车产业健康发展》中表示，未来新能源汽车应该向“混合动力汽车”与“氢燃料电池汽车”方向发展，“应及时把产业化重点向燃料电池汽车拓展”。业内解读认为，国家或将进一步支持并推进氢燃料汽车的发展。事实上，在相关利好政策的东风吹拂下，氢燃料汽车市场已在升温。——《或将迎政策东风，氢燃料汽车低调升温》（《新京报》，2019年1月10日）

因为燃料电池可以作为移动发电站，所以交通能源与固定能源已经一体化了，不再区分是车还是能源，车和能源是一个大系统。欧阳明高判断，预计到2030年，分布式光伏、储能动力电池、氢燃料电池、电动汽车将会相互需要，形成四位一体的能源大系统。——《欧阳明高：从能源革命高度重新理解氢燃料电池汽车》，（《汽车纵横》，2018年第12期）