即便氫燃料電池是高于鋰電池一個(gè)層級(jí)的系統(tǒng)，但實(shí)事求是，鋰離子電池當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)成熟度遠(yuǎn)高于燃料電池。就氫燃料電池當(dāng)前的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展而言，至少需要5-10年的時(shí)間才有可能實(shí)現(xiàn)燃料電池的大規(guī)模商業(yè)化。

　　近日，沂星電動(dòng)旗下中國(guó)Blue-G新能源科技集團(tuán)公司與加拿大Hydrogenics簽署5000萬(wàn)美元購(gòu)買許可協(xié)議。協(xié)議約定，Hydrogenics公司將為中國(guó)1000輛零排放氫能燃料電池公交車配置系統(tǒng)。

　　無(wú)獨(dú)有偶，北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司與國(guó)達(dá)氫能源科技有限公司簽署了價(jià)值1.2億元的500套30KW車用燃料電池電堆訂單，并在2017年底前陸續(xù)交貨裝車。

　　大量燃料電池訂單背后，一方面是去年末，國(guó)家四部委推出的新補(bǔ)貼政策明確指出，燃料電池汽車補(bǔ)貼不退坡。目前，燃料電池根據(jù)車型實(shí)施補(bǔ)貼，力度是美國(guó)和日本的4倍。另一方面是燃料電池確實(shí)具有鋰電池不可比擬的高能量密度和高功率密度。

　　盡管鋰離子電池所采用的嵌入式反應(yīng)原理相較傳統(tǒng)二次電池的異相氧化還原反應(yīng)機(jī)理具有開創(chuàng)性意義，打破了負(fù)極必須是鋰源的傳統(tǒng)思想的束縛，也實(shí)現(xiàn)了高電壓高比能二次電池體系，并在社會(huì)商業(yè)上取得巨大成就。但燃料電池基于獨(dú)特的異相電催化和開放式工作原理，就電化學(xué)器件的角度而言，是相對(duì)而二次電池更高級(jí)的發(fā)展層次。

　　為什么說(shuō)燃料電池相對(duì)二次電池是更高級(jí)的發(fā)展層次？

　　1、工作方式

　　首先，從工作方式上講，鋰電池就不可能有過(guò)高的能量密度。因?yàn)槎坞姵厥敲芊馐竭\(yùn)行，也必須是向全密封系統(tǒng)發(fā)展而力求做到免維護(hù)，這點(diǎn)對(duì)鋰電而言尤為重要，也正是這一點(diǎn)決定了鋰電池的能量密度肯定是有限制的，而且不可能太高。否則密閉+高能=炸彈。

　　但是汽車發(fā)展又需要更高的能量密度，那就勢(shì)必要采用開放式工作原理，比如鋰空氣電池。從某種程度上講，鋰空氣電池也是一種半燃料電池，但由于一些基本的技術(shù)限制，決定了其不可能大規(guī)模應(yīng)用。因此，從追求能量密度的根本需求上看，燃料電池開放式的工作方式是相對(duì)二次電池是更高級(jí)的發(fā)展層次。

　　2、工作原理

　　其次，從燃料電池的工作原理看：不管是氫的氧化，還是氧的還原都可以在Pt/C催化劑表面獲得較高的交換電流密度，這使得氫燃料電池?fù)碛袠O高的功率；而氫燃料電池的能量密度是取決于氫的儲(chǔ)存系統(tǒng)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的增加儲(chǔ)氫罐體積或數(shù)量提升電池能量密度。也就是說(shuō)，燃料電池同時(shí)具備著高能量密度和高功率密度。

　　而事實(shí)上目前為止沒(méi)有任何一種二次電池體系在能量密度和功率密度上可以跟PEMFC相提并論。值得注意的是續(xù)航和功率恰恰是現(xiàn)代汽車最基本的技術(shù)要求，當(dāng)然安全才是更優(yōu)先的要求，但無(wú)論怎么看，燃料電池的安全性都在二次電池之上。因此，站在電化學(xué)器件的角度，相較于二次電池，燃料電池更高的發(fā)展層次。

　　3、工作本質(zhì)

　　最后，從工作本質(zhì)上來(lái)看，二次電池是一個(gè)儲(chǔ)能裝置，通過(guò)可逆的電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)和釋放。而燃料電池則是一個(gè)電能生產(chǎn)裝置，它通過(guò)電催化反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來(lái)，工作方式跟內(nèi)燃機(jī)比較類似。

　　換句話說(shuō)，鋰電池的能源轉(zhuǎn)換為電能到化學(xué)能再到電能，而燃料電池則是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。從能源轉(zhuǎn)化的角度，燃料電池?zé)o疑是相對(duì)二次電池更高級(jí)的發(fā)展層次。

　　總結(jié)

　　即便氫燃料電池是高于鋰電池一個(gè)層級(jí)的系統(tǒng)，但實(shí)事求是，鋰離子電池當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)成熟度遠(yuǎn)高于燃料電池。目前氫燃料電池的發(fā)展面臨四大困境：1、氫燃料電池電堆的成本和使用壽命問(wèn)題；2、氫氣大規(guī)模生產(chǎn)、運(yùn)輸和加注(加氫站)過(guò)程的綜合使用成本較高；3、終端加氫站的建設(shè)是政府層級(jí)的難題；4、長(zhǎng)遠(yuǎn)而言取決于氫氣的大規(guī)模廉價(jià)制備。

　　盡管2015年、2016年豐田、本田先后發(fā)布了燃料電池汽車，量產(chǎn)化的燃料電池汽車，實(shí)際上是引爆了整個(gè)行業(yè)，但以上氫燃料電池面臨的難點(diǎn)不得到解決，燃料電池汽車難以解決。而就氫燃料電池當(dāng)前的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展而言，至少需要5-10年的時(shí)間才有可能實(shí)現(xiàn)燃料電池的大規(guī)模商業(yè)化。