氫燃料電池作為在應(yīng)用環(huán)節(jié)里真正意義上零排放的清潔能源，發(fā)展前景廣闊

隨著全球化石燃料消耗量日益增加，對(duì)于清潔能源的應(yīng)用需求日益增加。氫能來(lái)源豐富，可以高效轉(zhuǎn)化，使用過(guò)程無(wú)排放污染，作為二次能源的載體，在工業(yè)、交通等領(lǐng)域中有重要前景。

作為在應(yīng)用環(huán)節(jié)里真正意義上零排放的清潔能源，氫燃料電池有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。具備綠色環(huán)保、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的燃料電池汽車，得到了有力的政策扶持。在《中國(guó)制造2025》中明確指出，到2025年，制氫、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施要基本完善，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域性規(guī)模運(yùn)行。國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》中把氫能源與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新研究列為15項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一。我國(guó)的新能源汽車政策中給予燃料電池汽車補(bǔ)貼支持，上海等地也出臺(tái)了多項(xiàng)地方性產(chǎn)業(yè)政策。

氫燃料電池特性

1、良好的環(huán)境相容性

氫燃料電池提供的是高效潔凈能源，其排放的水不僅量少，而且非常干凈，因而不存在水污染問(wèn)題。同時(shí)由于燃料電池不像發(fā)動(dòng)機(jī)那樣需要將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，能量轉(zhuǎn)換效率高，噪音小。

2、良好的操作性能

氫燃料電池發(fā)電，不需要復(fù)雜龐大的配置設(shè)備，電池堆可以模塊化組裝。氫燃料電池適合作為分散發(fā)電裝置。另外與火力、水力和核能發(fā)電相比，氫燃料電池電廠的建設(shè)周期短，擴(kuò)建容易，可以完全根據(jù)實(shí)際需要分期建設(shè)。同時(shí)氫燃料電池的運(yùn)行質(zhì)量高，應(yīng)對(duì)負(fù)載的快速變動(dòng)(如高峰負(fù)載)特性優(yōu)良，在數(shù)秒內(nèi)就可以從低功率變換到額定功率。

3、高效的輸出性能

氫燃料電池工作時(shí)將燃料儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為電和熱，轉(zhuǎn)換電能的效率在 40%以上，而汽輪機(jī)只有 1/3 可以轉(zhuǎn)化為電。

4、靈活的結(jié)構(gòu)特性

氫燃料電池組裝非常靈活，功率大小容易調(diào)配，與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，由于氫燃料電池良好的模塊性可以在不增加基礎(chǔ)設(shè)施投資的基礎(chǔ)上，通過(guò)增減單電池的片數(shù)即可輕松實(shí)現(xiàn)輸出功率和電壓的調(diào)整，所以建設(shè)起來(lái)也很容易，而且比較容易實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的調(diào)控。燃料電池的這一特點(diǎn)提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

5、氫的來(lái)源廣泛

氫作為二次能源，可通過(guò)多種方式獲得，如煤制氫、天然氣重整制氫、電解水制氫等等。在化石能源被耗盡時(shí)，氫將成為世界上的主要燃料及能量。而采用太陽(yáng)能電解水制氫，過(guò)程中沒(méi)有碳排放，可以認(rèn)為氫是終極能源。

6、存在的瓶頸

從現(xiàn)階段發(fā)展來(lái)看，氫燃料電池的普及遇到一定的瓶頸，如電池本身成本較高，基礎(chǔ)設(shè)施尚未普及等。

氫燃料作為能源最大的優(yōu)勢(shì)就是無(wú)污染、效率高、可循環(huán)利用，從而成為全球未來(lái)新能源發(fā)展的方向，也是燃料電池汽車主要能源發(fā)展方向之一。