氢燃料电池技术现状与未来发展趋势

氢燃料电池种类很多，目前广泛认为用于车内的就是质子交换膜燃料电池，也是行业主流。其他的固态氧化物燃料电池，英文名是 SOFC；其他熔融碳酸盐等比较小众。质子交换膜比较简单就是，氢气和氧气通过电化学反应产生水和能量，其他类型的燃料电池可能是以一氧化碳作为输入，也有一些其他电池是以其他介质作为输入。质子交换膜电池体积小巧，且启动迅速（常温下 1-2s，低温下几十秒），体积功率密度很高，操作温度不是很高，所以非常适用于车用。大型发电领域主要使用 SOFC，其他燃料电池使用较少。

发电场景有很多，主要出发点是功率，几兆瓦以上 SOFC 会有优势，近期 1 兆瓦以下 PEM 发电也比较普遍。从两种类型燃料电池数量上来讨论，目前还是 PEM 占压倒性优势，因为其主要应用于车用，车用领域相较于其他领域的应用，优势还是大很多。

一个行业或者某类产品，一般是从基础研发和应用两个角度来讨论。日本丰田 2015 年推出过其第一代燃料电池车，之后 2020 年推出了第二代燃料电池车。从产品的角度来看，我们落后 3-5 年。从基础研发的角度就比较难讨论，涉及到最微观材料层面，差距至少是 5 年以上。应用维度层面，中国比较领先，原因在于中国的应用体量和场景很多，如海边高温高寒等。

目前国内公司较为依赖进口技术、工艺和原材料，进口有技术优势和成本优势，但未来几年国产化产品也会逐步缩小成本差距。

储氢系统中的安全阀件对安全要求很高，但目前国产替代也达到了 50% 以上。

燃料电池在欧洲也越来越被重视，宝马 CEO 去年有过相关预测，认为未来燃料电池汽车未来会占据汽车市场 30% 份额。在越往北的地方，新能源表现越不好，燃料电池有相关优势。