氢燃料电池优缺点与产业化虽然未来可能直接利用太阳能、风能等绿色能源制取氢气，但在前期氢能源的普及过程中，还会大量使用并依赖化石燃料制氢的方式。氢燃料电池，即使用氢气作为燃料，利用电解水的逆反应产生电能的一种燃料电池。其原理是将氢气送到电池的阳极板，通过催化剂的作用，氢原子变成一个正电荷的氢离子和一个负电荷的电子，其中氢离子通过电解质到达阴极板，而电子通过外部电路形成电流。电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。因此，仅需不断给阳极板供应氢气并及时把水带走，氢燃料电池就可以不断提供电能。优点：注氢时间短二是能量转换效率高。由于燃料电池是化学能直接转换为电能，相比内燃机的燃烧过程，不会产生大量废气与废热。在各种发电方式中，传统火力发电效率在 30%左右，远低于燃料电池平均的 50%效率。而在汽车领域的应用中，燃料电池的效率可达 60%，也高于目前汽车普遍使用的内燃机效率。氢燃料电池汽车百公里消耗氢气约 1kg，换算成油耗约为 3.5升/百公里。比起纯电动汽车来说，氢燃料电池汽车的续航里程更长，更能胜任长途出行。三是加注氢气时间短。相比于纯电动车的充电时间来说，燃料电池加注氢气的时间很短，几乎与内燃机汽车添加燃油时间相当，大约在 3-5 分钟左右。丰田 Mirai 的储氢罐可以储藏 5kg 氢气，续航里程为 500 公里，储氢罐充满时间只有 3-5 分钟。而特斯拉续航 400km，快充状态 20 分钟充到 80%，再过 20 分钟才能充满。目前锂电池技术支持的充电速度是氢燃料电池汽车的 4 倍以上。四是排放物无污染。氢燃料电池的燃料为纯净无污染的氢气，相对其他燃料而言，排放物中不存在污染物，只有水，也不会对环境温度造成影响。缺点：制氢有污染一是氢气制备的高污染高能耗。目前制造氢气有两种常用方式：电解和甲烷转化。电解水系统的能量转化效率不高，只有 80%；主流制氢方式是采纳甲烷转化，美国 95%的氢气通过这种方法来制造，但甲烷转化可能对环境产生更严重的影响，甲烷的温室效应是二氧化碳的 86 倍。在整个制氢技术中，越低碳的制氢方式，将越受到青睐，虽然未来可能直接利用太阳能、风能等绿色能源制取氢气，但在前期氢能源的普及过程中，还会大量使用并依赖化石燃料制氢的方式。二是燃料电池催化剂成本高。燃料电池汽车使用的是质子交换膜电池（PEMFC），由于其使用昂贵的铂族金属作为催化剂，价格一直居高不下。丰田通过将铂金属镀到催化剂的表面，...
