燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。

燃料電池，是一種古老的電池技術(shù)。如果仔細(xì)追溯，其歷史比鉛酸電池還要久遠(yuǎn)。從分類上，燃料電池分成堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）等等。在車上使用的主流技術(shù)，為質(zhì)子交換膜燃料電池，以下簡稱PEMFC。

總理參觀豐田，就像信號一般，給燃料電池技術(shù)提振了士氣。各界紛紛加大對燃料電池技術(shù)的重視。

質(zhì)子交換膜燃料電池模擬圖

與其說燃料電池是電池，不如說燃料電池更像一臺(tái)發(fā)電機(jī)。所以也有人說燃料電池是即水力發(fā)電、火力發(fā)電、核電之后的第四代發(fā)電系統(tǒng)。補(bǔ)充氫氣，即可續(xù)航，這和現(xiàn)在的燃油車加油的形式非常類似。因此，在形式上，相比鋰離子電池，燃料電池用于新能源汽車更加合適。

根據(jù)“第三代燃料電池技術(shù)”的要求，燃料電池電堆的功率密度要達(dá)到3.1kW/L，功率要求達(dá)到110kW以上，壽命達(dá)到5000小時(shí)……要在量產(chǎn)的前提下達(dá)到指標(biāo)要求，難度相當(dāng)大。有人說制約國內(nèi)燃料電池技術(shù)發(fā)展的是關(guān)鍵材料，我同意，有人說制約國內(nèi)燃料電池發(fā)展的是加工工藝，我也同意，但是，除此以外，讓我分享一下我心中燃料電池技術(shù)的三座大山吧。

第一座大山：氫偏見

氫氣，是一種易燃易爆的氣體，這是大部分人的認(rèn)識(shí)。實(shí)際也是這樣，氫氣的爆炸極限是4%到74%，非常寬泛。除此之外，氫氣管道還有一個(gè)特別危險(xiǎn)的現(xiàn)象：氫脆。氫脆可以認(rèn)為是氫氣對鋼材的一種腐蝕，導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂紋甚至斷裂。

這讓大家有點(diǎn)聞氫色變。

德國PO公司生產(chǎn)的高壓氫氣罐

但是，我想問大家一個(gè)問題：氧氣瓶是否安全？

以下一些關(guān)于氧氣可能造成的傷害：

氧氣是強(qiáng)氧化劑，增加氧的純度和壓力會(huì)使氧化反應(yīng)顯著地加劇。物質(zhì)的燃點(diǎn)也會(huì)隨著氧氣壓力的增加而降低。

當(dāng)壓縮純氧與礦物油、油脂或細(xì)微分散的可燃粉塵（炭粉、有機(jī)物纖維等）接觸時(shí)，由于劇烈的氧化升溫、積熱而能夠發(fā)生自燃，構(gòu)成火災(zāi)或爆炸的條件。

氧氣幾乎能與所有可燃性氣體和蒸氣混合而形成爆炸性混合物，這種混合物具有較寬的爆炸極限范圍，多孔性有機(jī)物質(zhì)（炭、炭黑、泥炭、羊毛纖維等）浸透了液態(tài)氧（所謂液態(tài)炸藥），在一定的沖擊力下，就會(huì)產(chǎn)生劇烈的爆炸。

一瓶氧氣的安全隱患，也許并不比一瓶氫氣小，但是對于氧氣的態(tài)度，我們似乎寬容的多。一些地方，使用氧氣的審批流程，也相對簡單。

談氫色變的背后，也許隱藏著一種對氫氣認(rèn)識(shí)上的“偏見”。

第二座大山：氫產(chǎn)業(yè)鏈

日本，豐田Mirai的故鄉(xiāng)。以目前看，說Mirai是當(dāng)前最好的燃料電池汽車，也不為過。為什么它在日本誕生？我相信一點(diǎn)，一個(gè)地區(qū)，使用什么樣的能源形式，與當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)，有非常密切的關(guān)系。

豐田Mirai

根據(jù)《第三次工業(yè)革命》一書中的觀點(diǎn)，氫能是未來五大能源支柱之一。這對當(dāng)今的能源結(jié)構(gòu)，是一場顛覆式的革命。需要重構(gòu)一條極長的產(chǎn)業(yè)鏈條：氫氣的獲得、提純，儲(chǔ)運(yùn)、加氫終端的建設(shè)等等。

有人說，國內(nèi)發(fā)展氫能，有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，可以和太陽能、風(fēng)電這些可再生能源結(jié)合，提高可再生能源的利用率。也有說，可以利用石化領(lǐng)域副產(chǎn)氫，再提純，降低制氫成本。

這些都是好想法。但是可再生能源的發(fā)電成本并不是零，而各個(gè)石化企業(yè)的副產(chǎn)氫，也大概都有自己的使用場景。所以，僅氫源一項(xiàng)，要找到一條可行的路徑，便需要大量的工作。

這就會(huì)有一個(gè)問題，是先有蛋，還是先有雞？是先打造氫產(chǎn)業(yè)鏈，還是先開發(fā)燃料電池技術(shù)？

上海安亭加氫站

如果把能源，分成生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)、再生四個(gè)環(huán)節(jié)的話，那么新能源汽車只是消費(fèi)環(huán)節(jié)之中一個(gè)要素。如果僅以新能源汽車來影響能源四環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)，既動(dòng)力不足，又有極大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，真正要打造氫產(chǎn)業(yè)鏈，絕不是建幾個(gè)加氫站這么簡單，要在整體能源結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整。

第三座大山：氫人才

2015年，燃料電池技術(shù)開始回暖，2017年，燃料電池技術(shù)爆發(fā)式增長。從業(yè)者的薪水，也是水漲船高。

這背后隱藏著一個(gè)原因：燃料電池技術(shù)人才在當(dāng)下高速發(fā)展的前提下，儲(chǔ)備不足。

一個(gè)原因，國內(nèi)培養(yǎng)燃料電池人才的高校，主要有大連化學(xué)物理所，武漢理工大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，上海交大等等。每年畢業(yè)生（研究生以上）數(shù)量相比高速發(fā)展的行業(yè)，非常有限。而應(yīng)屆畢業(yè)生，也因?yàn)槿鄙賹?shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，和企業(yè)對人才的要求有一些差距。

另一個(gè)原因，早年燃料電池從業(yè)者，因?yàn)樾袠I(yè)下行，其中一些已經(jīng)轉(zhuǎn)入鋰電池、液流電池等相關(guān)行業(yè)。去年，我曾在北京的一家測試設(shè)備實(shí)驗(yàn)中心中，見到了一位實(shí)驗(yàn)室主管。她曾經(jīng)是一名燃料電池行業(yè)的從業(yè)者，2011年，離開了燃料電池行業(yè)。

相比技術(shù)的投入，人才培養(yǎng)更需要時(shí)間。無人可用，確實(shí)是目前燃料電池企業(yè)的尷尬之處。而按照目前的發(fā)展勢頭，這樣的局面會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)一直存在。

資本可以幫助企業(yè)、行業(yè)發(fā)展，但是上述三座大山，資本便無能為力了。燃料電池能走到哪里，現(xiàn)在很難說。我們能做的，只有靜心觀察。

本文摘自：電動(dòng)汽車觀察家