然燃料電池有這么多的好處，那為什么沒有大行其道呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-02 11:54
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1、現階段燃料電池系統技術復雜，體積較大
在燃料電池中，質子交換膜和基板是燃料電池的兩個核心組成部分（這兩個零部件直接決定了燃料電池的壽命），由于燃料氫氣需要依靠這兩個部分來發(fā)生化學反應，生產出驅動電機的“電子”，這就意味著燃料電池從開始工作到順利生產出“電”來，中間存在一個時間遲滯（目前國產的燃料電池，可以把這個滯后控制在10秒左右），考慮到車輛不可能在踩下油門踏板10秒鐘之后才起步，所以燃料電池車必須像電動車一樣，搭載一塊相對小一點兒的儲能電池。
質子交換膜質子交換膜
碳基復合板碳基復合板
這就意味著，凡是電動車上必須的設備（包括給電池系統降溫的散熱器），燃料電池車上也都必須有，這就決定了燃料電池車的技術相對更加復雜。而且，由于燃料電池的燃料氣罐不能像電池車的電池組那樣容易控制形狀，因此燃料電池車必須給高壓氣罐設計一個適合儲存的安全位置（通常做法是設計在后排乘客的屁股底下）。
2、燃料電池的制造成本在逐步降低，但依然很高
由于燃料電池對貴重金屬（鉑金）的需求較高，且國內能生產燃料電池兩個核心組成部分的企業(yè)很少（國內只有山東東岳實現了質子交換膜的關鍵技術突破，國際上有3M和杜邦等公司可以生產高標準的膜產品），所以從國際和國內兩個角度來講，現階段燃料電池的制造成本降不下來，直接導致燃料電池的發(fā)電成本也居高不下。
氫璞的燃料電池電堆氫璞的燃料電池電堆
2006年，奔馳在北京投放的燃料電池大巴，單車造價超過1000萬人民幣，而眼下國內一輛商用燃料電池車的電池系統價格達到了80-90萬人民幣，折算下來，預計國內燃料電池行業(yè)每千瓦的成本也在1000-2000美金左右，相比較豐田公司的燃料電池成本在100-200美金/千瓦的水平，國內燃料電池的技術水準和制造工藝依然有很大的提升空間。
3、眼下國內缺少適宜乘用車使用的燃料電池技術
對燃料電池來說，根據基板材質的不同，可以分為幾個不同的種類。
碳基復合板——以碳為主要材質做成的基板，此類基板組成的燃料電池（下圖）有穩(wěn)定、導電導熱性好的特點，但由于碳基板相對較厚（為保證強度），所以相應的燃料電池組尺寸也同步增大，這就導致了能量密度的降低，使這類基板組成的燃料電池系統，只能用于一些對體積要求不高的商用車（客車或貨車）。
金屬復合板——以金屬材質構構成的基板，具有強度高，單片薄和低溫啟動速度快的特點，這就允許燃料電池組（下圖）更易實現輕量化，更高的能量密度（比碳基板提高至少50%）和反應速度。但是由于金屬復合板在燃料電池的工作環(huán)境中不耐腐蝕，壽命短，發(fā)熱穩(wěn)定性不好，工作時表面電阻大，所以以金屬復合板構成的燃料電池系統對技術的要求更高。
鈦板——用金屬鈦制成的燃料電池基板，融合了以上碳復合基板和金屬復合板燃料電池的諸多優(yōu)點，但唯獨在成本這一方面上做不到喜大普奔，所以用鈦板打造的燃料電池系統，只能用在不差錢的行業(yè)上，比如驅動一架造價不菲的無人機（絕非大疆之流）。
眼下，豐田和本田給自己燃料電池車使用的燃料電池組均屬于金屬復合板，而國內此類燃料電池系統的生產工藝、成本控制和性能方面，與這兩個日系品牌的產品還存在不小的差距，所以目前國內相對較為成熟的燃料電池系統（碳基復合板為主），都只能應用在一些大型商用車上，而少有給乘用車使用的燃料電池組。不過車云菌在此次燃料電池會議上得知，國內像氫鏷這樣在燃料電池領域居于技術前沿的公司，有望在未來幾年生產出具有競爭力的金屬復合板燃料電池。
4、氫氣的制取和運輸都是難題
任何一種能源能被社會廣泛接受，從人性的層面來說，都是“產業(yè)鏈成本”的勝利，化石燃料能大行其道，是其在勘探、開采、提煉、運輸、消費和使用層面的綜合成本達到了“業(yè)內最低”，因此，想討論燃料電池的可行性，就必須系統性的討論它的系統成本。
雖然燃料電池在使用層面的環(huán)保成本很低，但燃料氫氣的制取卻是橫亙在我們眼前的一座大山。雖然我們可以通過煤制氫、化工制氫、水電和風電制氫這些“邊際辦法”來獲得一部分氫氣，可一旦燃料電池系統（車）在社會中的使用量達到一定量級，大工業(yè)化制氫是唯一的解決辦法?？梢坏┪覀?yōu)榱藲錃舛茪洌敲聪啾扔诨剂蟻碚f，燃料電池產業(yè)的系統成本是不是還具有優(yōu)勢，我們就不得而知了。
目前大型客車使用的35兆帕儲氫罐目前大型客車使用的35兆帕儲氫罐
此外，氫氣的運輸和保存，是個必須要認真研究的問題。就一輛氫燃料電池車來說，眼下我國對氫氣罐制定的國標是35兆帕標準，這個壓力標準對燃料電池組來說并不能幫助后者獲得具有競爭力的續(xù)航能力（能量密度），但是更進一步的70兆帕國標，目前還是空白。
此外，氫氣是一種非常特別的氣體，第一是因為它的易燃性：在空氣中，只要氫氣的體積濃度介于4.1%～74.2%之間，這時就可能會發(fā)生爆炸，所以氫氣在運輸和加注過程中，對泄漏的控制肯定要比汽油嚴格得多，這就意味著加氫站不能像充電樁那樣建好就不用管了，而必須有專人照看和維護。
其次，氫氣（H2）是一種分子體積非常小的氣體，這就允許它具有極強的滲透性。常溫下氫氣可透過橡皮和乳膠管緩慢泄露，在高溫下可透過鈀、鎳、鋼等金屬薄膜泄露出去，所以相比較于加油站的加油機和儲油罐來說，想把燃油換成氫氣（還不是液態(tài)氫氣），需要的改動不是一星半點的工作。
