氫燃料電池目前的現狀及未來
近日，比亞迪汽車向投資者透露正在研究氫燃料電池。實際上，今年5月份比亞迪就已經與美國混合動力公司達成協議將合作研發氫燃料電池客車。
不止比亞迪，據瞭解，國內企業濰柴動力、長城汽車等都先後佈局氫燃料電池，日本豐田更是早在1992年就開始了氫燃料電池汽車的研究。今年5月份，李克強總理參觀豐田汽車北海道廠區時，就表達出對研發氫燃料電池汽車的強烈意願。
那麼這個氫燃料電池究竟是怎樣的“黑科技”，讓各大汽車廠商接踵而至？而又是什麼原因，讓氫燃料電池汽車上路的腳步備受考驗？
氫燃料電池：新能源終極解決方案？
當前市場上的動力電池，鉛酸電池是大頭，再者是鋰電池，燃料電池只有極小一部分。
燃料電池是不是新能源的終極解決方案，下面用一些簡單的資料回答一下。
鉛酸電池和鋰電池都屬儲能電池(二次電池)，即需要先充電再放電，其本質為可逆的金屬元素的氧化還原反應。拿鉛酸電池來說，左到右為放電過程，右到左為充電過程，由電子守恆可知該反應為2電子反應。鋰電池原理類似，只不過是單電子轉移反應。
從元素週期表可知，鉛相對分子質量為207.2，鋰為6.9，也就是說每轉移一個電子，需要的鉛和鋰分別為103.6和6.9。
我們再看看一下氫燃料電池，其基本反應過程如下圖，在陽極和陰極分別加入氫氣和氧氣(空氣)，在催化劑的作用下發生反應並放電。有反應式可知每個氫原子可轉移一個電子，反過來說轉移一個電子需要的氫為1。
氫燃料電池轉移一個電子比鉛酸電池和鋰電池需要的質量更小，簡單地說，就是能量密度更大。
事實上還遠不止如此。由於在實際反應中，電池的能量轉換會有損耗，二次電池的充放電過程相對燃料電池的直接放電損耗更嚴重。由於不受卡諾迴圈限制，燃料電池理論能量轉化效率可達90%以上，實際效率可達到60%。
在實際應用過程中，氫燃料電池也有儲能電池不可比擬的優勢，即“充氣五分鐘，續航一千里”，充氫5分鐘可行駛500公里，而儲能電池此時還趴在充電樁吸取能量。
理論上，氫燃料電池集合了汽油車的高能量比、即充即走，以及超越儲能電池的高能量轉換效率、無汙染的優點，可謂新能源車的終極解決方案。
汽車氫燃料電池解剖教學演示模型