顶层设计助力，千亿新兴市场涌现，为你详解氢燃料电池的发展之路

2019年全国两会间，政府对新能源汽车发展规划进行了调整，将对纯电动汽车的补贴，转向对充电桩、加氢站等建设进行补贴，将氢燃料电池车写进了新的汽车产业规划，尤其是燃料电池汽车的基础设施加氢站的发展进行了顶层政策支持。

3月15日，十三届二次会议审议后的《政府工作报告》补充了“推动充电、加氢等设施建设”等内容。

发改委在《国民经济和社会发展计划草案的报告》中也相应增加了“加强城市停车场和新能源汽车充电、加氢等设施建设”内容。

这2点引起了美锦能源、雪人股份等氢燃料电池概念板块连续大涨，因为《政府工作报告》和《国民经济和社会发展计划草案的报告》意味着国家从最顶层设计了燃料电池尤其是氢燃料电池的发展规划和战略，尤其是针对薄弱的氢燃料电池汽车的基础设施提出了加大建设的要求，仅此一项带来的市场容量至少是上千亿级别的。

氢燃料电池是燃料电池的一个重要组成部分，下面我对电池的做一个简单的分类和介绍，以便于让大家更好地理解什么是氢燃料电池。

电池可分为3种：干电池、充电电池，燃料电池。

干电池一次性使用，不在本文讨论之列。充电电池技术比较成熟，例如锂电池。燃料电池的原理和干电池和充电电池有所不同，是一种注入燃料产生电力的电池，类似于发动机。

燃料电池，就是将某种燃料，例如氢气，注入电池，通过化学反应，电池可以将燃料中的化学能转化为电能。

燃料电池也有好个类别，甲醇电池、乙醇电池、甲烷电池等等，氢燃料电池是目前所谓的“燃料电池”中最重要的一种，一般说燃料电池，说的都是氢燃料电池。

燃料电池汽车主要是指氢燃料电池汽车，它具有纯电动汽车的零排放，也有传统汽油、柴油车的长续航能力。氢燃料电池汽车与纯电动汽车相比有个明显的优势：氢燃料电池车即使在负载增加时，氢燃料电池车的功率输出能够基本保持恒定，而传统电动汽车则因为电池动力的原因，负载加大时，速度和运载能力明显下降。

那么到底什么是氢燃料电池汽车呢？又有哪些产业会从中受益呢？下面我就给大家解读下。

氢燃料电池车的原理非常简单，氢气注入燃料电池内部，经过燃料电池的阳极板的化学反应下，氢离子被分离出来，通过质子交换膜的过滤，将氢离子分别送到燃料电池的正负两极，这就产生了电流供车辆使用，氢离子穿过阴极板后，与空气中的氧结合为水，排放出车体。氢燃料电池车在工作时是绿色和无污染的，工作排放就是水，这是真正的零排放。

相比纯电动的新能源电池汽车，燃料电池的优势非明显，它可以直接加入氢气，速度很快，而纯电动汽车充电很慢，使用不方便。只要沿途有加氢站，燃料电池汽车没有续航的问题，其驾驶习惯也和传统化石燃料汽车完全相同。简单点理解，氢燃料电池汽车就是把现在的汽油、柴油车的发动机更换成氢燃料发动机，其他一模一样的。

理想是很美满的，但是氢燃料电池汽车并非我们前面描述的那样容易达到理想的实用状态。原因很简单，主要有3个问题尚未得到很好的解决：一是氢气的提取技术仍然需要进一步研发，其制造、运输和存储都面临诸多技术难题，短期无法攻克;二是氢燃料电池也需要催化剂进行化学反应，其主要催化剂是铂金属，价格昂贵且储量稀少，不支持大规模的开采和应用；三是氢燃料电池技术德国和日本比较成熟，我国在关键部件上国产化程度比较低，无法进行低成本的批量生产，例如质子交换膜的核心技术尚未被攻克。所以，未来新能源汽车的发展仍然以电动汽车为主，氢燃料电池汽车的发展还需要长期的努力，产业仍然需要扶持。

氢燃料电池是氢气、氧气在催化剂的作用下进行电化学反应，生成电能、排放出水的燃料电池。

氢燃料电池是个小型发电机，其必须燃料就是氢气，催化剂是铂金属。从原理上分析，氢燃料电池的构成也是比较简单的，它需要一个燃料供给系统，也就是氢气和氧气的燃烧空间，如果汽油和氧气进行化学反应。

燃料燃烧时会产生大量的热，燃料电池工作的温度很高，需要冷却，如同汽车发动机需要水箱冷却。

氢气燃烧需要进行控制，这就是电能管理系统，根据输出来确定氢气的供给，这就如同发动机的油料供给。

氢气和汽油一样是，高危的化学品，必须得到有效的储存，否则会发生爆炸事故。

燃料电池还需要一个附带的锂电池来充电，储存一部分能源，用于在汽车处于非发动状态的电能供给，这就如同燃油汽车需要一个蓄电池来储能电能。

通过我们对燃料电池构造的分析，发现燃料电池和发动机完全一样，别人发的是功，它发的是电。只要你不停补充氢气，就可以一直发电。

氢不但能效极高，来源广，反应只生成水，不像甲烷、甲醇燃料电池，排放二氧化碳！

正因为氢燃料电池汽车有一大堆超强的优势，才使得企业、政府、科技界趋之若鹜的发展氢燃料电池汽车。但是从目前的实践来看，氢燃料电池汽车的发展难度还是非常大的，因为氢燃料本身也存在巨大的劣势和不足，当前的技术仍然无法较好的克服，产业链也并不完备，可以说没有政府政策的支持和补贴，氢燃料电池想要普及，几乎是不可能。

氢气是量产难，成本高；氢气的生产技术不高，技术也相对成熟，但可惜成本偏高，做到全面量产难度很大。目前，氢气来源主要有三种：一是甲烷褐煤制取；二是氯碱化工的副产品；三是采用电解水的方法。

甲烷褐煤制氢是目前规模制氢的方法，但这种方法制取的氢气是粗氢，纯度不足，不能直接用于燃料电池，需要二次提纯；

氯碱化工可以产生多余的氢气，是一种副产物。但是氯碱化工并不是每个省份都有的，且环保本身限制了产业发展，化工不发达的地区不能享受低价氢；

电解水制氢，可以得到纯度极高的氢气，但成本太高，用电去制取氢气，还不如直接用电池汽车呢~！

存储和运输环节难度很大，安全难以保证；氢气质量小、本性活泼，容易发生化学反应，保存和运输难度比较大。液氢储罐运输是目前的主流，但运输量小，成本高，难以保证安全。目前可以使用压缩氢气的方法来运输，无论是液氢，还是储罐运输，都要大量的气进行高压并液化，同样易燃易爆。而且氢气爆炸和汽油不同，汽油是先燃烧再爆炸，而氢气的反应速度极快，一旦爆炸，人员难以逃跑。

说到氢燃料电池汽车，发展还在早期。2018年，政府曾经参观过日本的丰田汽车，其先进的技术令人印象深刻，但时至今日，日本新能源汽车也主要以混动为主，燃料电池汽车远远没有发展到位。

我们国家的发展速度还比较慢，尤其是核心技术和全产业链的汽车生产水平远在日本之下，所以即便有国家产业规划的政策支持，氢燃料电池汽车的发展也不等于就坐上了火箭。

当然，我们国家是大国，发展氢燃料电池的优势比岛国强大太多，自然资源、人力成本、产业链成熟度、政策优势，只要企业认真脚踏实地研究，我国的氢燃料电池汽车也能够实现弯道超