什么叫新能源氢燃料电池电堆？

1. 什么叫新能源氢燃料电池电堆？

新能源与环保一直以来受到世界各国的关注，将新能源--氢燃料电池应用在汽车上，取得一定成效，由于众所周知的原因，使世界各国氢燃料电池汽车处于徘徊状态。攀业氢能定位于具备国际竞争力的车用氢燃料电池电堆解决方案供应商，主要业务涵盖定制化开发、生产制造与销售、电堆相关技术服务等，即电堆实物和技术服务两大类。
氢燃料电池以巡航里程长、加氢时间短、载重量大、环境适应性好等优点，被视作是对目前主流锂电池应用市场的极好补充。攀业氢能认为，对比锂电池汽车，燃料电池汽车优势十分明显，尤其像物流、大巴、远程公交、重卡等交通领域，可以成为新能源汽车在发展除锂电池之外的最优补充路线，同样也是适应市场的最佳选择。
氢作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效的二次能源，在汽车、轨道交通、船舶、航天、物流、供电供暖等领域，都有着丰富而广泛的应用前景，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，代表着未来新能源的发展方向。
中国氢气资源丰富，发展氢能源具有先天优势。目前国内氢气产量已超2000万吨，位居世界第一位。据麦肯锡报告中预期，到2030年，全球将有多达650万个氢燃料电池系统需求，市场前景巨大。

2. 氢燃料电池掀起价格战？燃料电池汽车到底离我们有多远？

众所周知，未来汽车市场是新能源的天下，但是现在的新能源汽车基本都是以纯电动汽车为主，而纯电动汽车经过十年的飞速发展，目前已经遇到了难以突破的瓶颈。续航问题、充电桩建设问题、充电时间问题，都是现在纯电动汽车在短时间内难以突破的瓶颈，式曾想，难道新能源汽车非纯电动不可吗？
当然不是，氢燃料电池就是新能源市场的又一发展方向，相比纯电汽车，氢燃料电池在续航以及充电时间上完全没有短板，加氢就跟现在传统燃油车加油一样方便，而且排放物只是水，真正实现了零排放、零污染。

氢燃料电池汽车发展迅猛
2019年可以说是近几年来燃料电池汽车发展得最迅猛的一年，在2019年全国共销售出了2737辆氢燃料电池汽车，同比大增79%，保有量也正式突破了6000辆。而且，有关氢燃料电池汽车的基础设施建设像是加氢站这种，截止到2019年底，全国在建和建成加氢站共130座，其中投入运营的有52座，分布在全国36个城市。

但是到了今年，因为疫情的影响，上半年氢燃料电池汽无论是媒体发声还是产业动向，都没有太多波澜。根据中国汽车工业协会产销数据显示，1-7月燃料电池汽车产销分别完成390辆和403辆，同比分别下降66.5%和63.4%。屈指可数的销量，也显露着上半年行业沉寂的景象。
但是到了下半年，氢燃料电池汽车市场出现了犹如雨后春笋般的爆发式发展，长城、广汽、上汽大通等自主车企都推出或宣布各自旗下氢燃料电池汽车。值得一提的是，上汽大通在EUNIQ7上市之时，同时还宣布了自己的"氢战略"，将2025年前，推出至少十款燃料电池整车，建立千人以上燃料电池研发运营团队，形成万辆级燃料电池整车产销规模，市场占有率在10%以上。

氢燃料电池汽车打响价格战？
不管是氢燃料电池汽车还是其它的新能源汽车，它们的共同点除了都是新能源外，高昂的售价也是阻碍其发展的重要因素。纯电动汽车在这十年来，到现在都还未控制成本，售价远高于同型号燃油车，而氢燃料电池汽车更是有过之而不及。
从国内氢燃料电池汽车的保有量来看，商用车占据了绝大多数，这也是无可奈何的事情。以 丰田Mirai为例，作为全球第一款量产氢能源轿车，目前已在德国上市，起售价高达63900欧元（约50.5万元）。氢能源客车就更不用说了，动辄上百万元，这无疑是普通大众所不能承受的，普通大众无法承受，普及也就成了天方夜谭。

有分析人士指出，中国的氢燃料电池产业链已经建立起来，空压机、燃料电池膜等价格也在大幅下降。的确，在近几年燃料电池的材料、技术、工艺与规模都有了一定的突破，成本下降也很明显，相比几年前可能仅为1/4或者1/5，相比一年前也仅为1/2。
然而，价格下降也引来部分争议。10月18日，国鸿氢能发布国产电堆新品售价1999元/kW；11月27日，北京氢璞创能官方宣称给订单500台及以上的战略伙伴的价格为1699元/kW，把报价再次降低。与之相比的是，行业内电堆产品的价格约为3000-4000元/kW，氢燃料电池汽车市场的价格战已然拉响。

氢燃料电池汽车还有多远？
与纯电动汽车一样，因为氢燃料电池汽车成本是不可能在短期内控制到大众承受范围之内的，补贴也就成了推动氢燃料电池汽车发展的重要一环。9月21日，国家财政部、发改委等五个部门联合发布《关于氢能燃料电池汽车示范应用推广的通知》中指出，氢燃料电池汽车示范期间，将采取"以奖代补"的形式对入围示范的城市群按目标完成情况给予奖励。

除了政策的支持外，氢燃料电池汽车的基础设施建设也是必不可少的，纯电动汽车为何到现在还有很多人对其嗤之以鼻？就是因为充电桩分布不均，以及充电桩保有量不足。而氢燃料电池汽车同样也面临着这样的问题，也就是说，只有加氢站保有量达到现在加油站的体量，氢燃料电池汽车才能真正取代燃油车，而加氢站的建设成本远高于充电桩。
当然客观来讲，氢气有易燃易爆的特点，所以也会产生许多困扰，比如说怎么存储、怎样运输，怎样建设加氢站，这些都需要技术可言的。可以预计的是，在未来，氢燃料电池汽车有着很大的市场，但是要想进入普通人的家庭，被大众所认可，至少在十年内难以实现。

写在最后：
随着氢燃料电池产业链的完善，生产成本肯定是每年愈下的，但是以氢燃料电池汽车目前在国内的发展，主要还是以商用车为主，乘用车更加青睐于纯电动汽车，至少在未来很长一段时间内，这一局面也不会被打破。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

3. 什么是氢燃料电池电堆？

氢燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成。
双极板与膜电极MEA交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成氢燃料电池电堆。
氢燃料电池电堆是发生电化学反应场所，为燃料电池系统（或燃料电池发动机）核心部分。电堆工作时，氢气和氧气分别经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
希望能够帮到你~

4. 氢燃料电池成本构成

我们假设单车带电量 60kWh，包括 1 个电池包，20 个模组和 240 个电芯，以上假设主要用于测算模组和 PACK 组件成本。 

我们选取三元动力锂电池 523 型和磷酸铁锂电池作为研究对象进行分析比较。参考当升科技公告数据，我们假设三元（523） 正极材料实际克容量为 157mAh/g。
参考国轩高科和丰元股份公告数据，目前国内磷酸铁锂正极材料实际克容量基本已经达到 150mAh/g，我们取 145mAh/g 的平均水平作为磷酸铁锂正极材料实际克容量假设。参考杉杉股份公告数据，我们假设负极活 性材料（人造石墨）实际克容量为 350 mAh/g。
正极材料包括正极活性材料、正极用碳添加剂（导电剂）、正极粘合剂、正极集流体（铝箔）和正极组件正极端子。据我们测算。
目前三元 523 正极活性材料、导电剂、粘合剂、铝箔、正极端子度电成本分别为 195.25、1.81、5.42、6.08、6.53 元/kWh， 磷酸铁锂电池分别为 73.59、2.19、6.57、6.74、6.55 元/kWh，活性材料均占成本的绝大比重。
考虑到材料损耗，我们测算 得出三元 523 正极材料度电总成本为 238.99 元/ kWh，磷酸铁锂正极材料度电总成本为 106.27 元/ kWh，两者正极材料成本 相差较大。
主要是由于近年来磷酸铁锂价格下降较快，而三元正极材料价格受贵金属相对稀缺影响价格降幅相对较小。
负极材料包括负极活性材料、负极粘合剂、负极集流体（铜箔）和负极组件负极端子。据我们测算，目前三元 523 负极活性 材料、粘合剂、铜箔、负极端子度电成本分别为 48.66、0.99、41.37、19.32 元/kWh。
磷酸铁锂电池分别为 52.27、1.07、 45.81、19.54 元/kWh，负极材料中活性材料、铜箔和负极端子成本占比较高，粘合剂占比较低。
考虑到材料损耗，我们测算 得出三元 523 负极材料度电总成本为 122.59 元/ kWh，磷酸铁锂负极材料度电总成本为 131.87 元/ kWh。
由于能量密度的不 同以及其他材料接近的原因，磷酸铁锂电池的负极材料成本高于三元电池。

5. 氢燃料电池汽车“未来已来”，怎样才能先把成本降下来？

氢燃料电池汽车“未来已来”，怎样才能先把成本降下来首先是可以通过研发更新一代的动力电池来降低动力电池的成本，其次就是中国新能源汽车与一些外资企业进行合作开展汽车生产加工来降低成本，再者就是可以让对应的政府部门给予一些政策优惠，另外就是对应的新能源汽车车企可以少赚一些金额。需要从以下四方面来阐述分析氢燃料电池汽车“未来已来”，怎样才能先把成本降下来 。
一、可以通过研发更新一代的动力电池来降低动力电池的成本 
首先就是可以通过研发更新一代的动力电池来降低动力电池的成本 ，对于新能源电池动力可以开发更新一代的电池这对于新能源电池的供应起到了很大推进作用，这样子是非常有利的。

二、中国新能源汽车与一些外资企业进行合作开展汽车生产加工来降低成本 
其次就是中国新能源汽车与一些外资企业进行合作开展汽车生产加工来降低成本 ，对于一些新能源汽车而言他们可以选择用外资企业的汽车加工技术来生产，可以降低生产成本。

三、可以让对应的政府部门给予一些政策优惠 
再者就是可以让对应的政府部门给予一些政策优惠 ，对于政府部门而言更多的时候可以选择用一些优惠的政策来惠及更多的人群，这样子可以减轻对应的新能源汽车公司的经济压力。

四、对应的新能源汽车车企可以少赚一些金额 
另外就是对应的新能源汽车车企可以少赚一些金额 ，对于新能源汽车而言他们应该适当让出一部分的利益来让新能源汽车的消费者从中获益。

新能源汽车公司应该做到的注意事项：
用科技创新来引领未来。

6. 氢云观察：氢燃料电池汽车优势明显，为何被市场制约，难以推广？

 
    氢燃料电池车具有三大优势：零排放、降低车企减排压力、单次加氢仅需几分钟，可行驶1000公里、电池寿命长，低温性能适范性强等 
   4月初，三款氢燃料电池车首次登上《新能源 汽车 推广应用推荐车型目录》，享受每辆车20万-50万的国家补贴，与部分地方政府的等额补贴，总额最高可达售价的70%，补贴力度至少会持续到2020年。
     
   氢云链认为，未来在政策的大力扶持下，这种情况将会有所改善！
   但是目前，氢燃料电池技术研发还是遇到较大困境，核心零部件技术研发难度大！如：高压储氢罐研发难度大、氢燃料电池多项关键技术还未突破、零部件国产化程度低等， 除此之外，制氢成本和用车等困境也是面临推广较大难题。 
    但氢云链认为：真正 制约氢燃料电池真正走向实用、走向市场、走向大众生活的障碍是经济规模的制氢、加氢技术及其 社会 普遍度、技术上(电堆和整车技术)的可靠性等。其中加氢网络是基础设施，是普及氢能应用的基础。
   短距离运输长管拖车气态氢气运输最经济，300公里以上液氢槽车运输更经济：氢气运输的方式包括气态氢气输送、液态氢气输送和固态氢气输送。前两者将氢气加压或液化后再利用交通工具运输，这是目前加氢站比较常用的方式，固态氢气输送通过金属氢化物进行运输。如果考虑氢气液化装置的投入、液化能耗等等因素，气态氢气的运输最经济，长管拖车气态氢气运输成本最低可以达到50公里2.3元/kg，折合为46元(吨·公里)，/当运输距离超过300公里，液氢槽车运输变得更经济。
   
    国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机有望最先国产化： 
   加氢站与现有较为成熟的压缩天然气(CNG)加气站相似，主要设备包括卸气柱(站外制氢加氢站)、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置、放散装置以及安全监控装置等等，无论是站外制氢加氢站还是站内制氢加氢站其核心设备都是压缩机、储氢罐和加氢机，它们分别占到加氢站建设成本的30%、11%、13%，目前国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机已有国内公司取得突破，有望最先实现国产化。
    国内加氢网络建设还处于起步阶段，可以借鉴国外经验： 
   起步阶段主要通过政府政策引导、以及政府示范项目示范；进入商业化运营后，加氢站的建设应以主要城市为中心，然后再在连通主要城市的交通干道(高速)上建设，形成初步的氢能高速路(网络)；在规模经济显现前，适当的补贴政策是必要的；相关标准成熟后，应该鼓励产业资本(民间资本)参与建设加氢站；加氢站降成本方面，除了技术革新之外，应该充分考虑油气综合加注站。
   
   总体而言，氢燃料 汽车 的发展前景广阔，各方企业和政府不断布局，产业链加速筹备，是未来的朝阳产业。但是氢能、氢燃料电池的产业化、商业化、生活化之路还很漫长。
   据报道，目前国内已有企业成功研发了燃料电池质子交换膜，解决了氢燃料电池核心零部件的供给问题，而多家企业正在研发的70MPa储氢罐也即将具备量产的能力。
   
   另有北京大学、中国 科技 大学的科研团队，分别研发出了不使用铂的燃料电池催化剂，极大降低了成本的同时有效提升了催化剂活性。
    氢云链总结： 
   现在氢燃料电池 汽车 面临的问题正在变得越来越好，政策越来越明晰，产业链企业实力大幅提升，地方政府积极性越来越高。同时，氢燃料电池 汽车 的市场认可度也在提升，推广步伐在加快，产业态势正在步入一个良性循环。
   风险提示：
   1)加氢站网络建设不达预期；2)加氢站关键设备国产化进程不达预期；3)产业政策和补贴政策波动风险；4)燃料电池成本下降不及预期等。
     

7. 氢能和燃料电池产业爆发前夜，如何突破瓶颈？

氢能和燃料电池技术正加速改变着世界能源格局。
“全球能源转型、汽车转型共同聚焦于低碳化、绿色化，氢能是实现这两大领域转型的重要支撑。”中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟15日在2020氢能产业发展创新峰会上表示，“当前全球主要汽车公司基本上都制定了发展燃料电池汽车的时间表和路线图。越来越多的国家把氢能作为更重要的未来替代性能源，制定氢能源、氢产业、氢经济、氢社会发展的时间表和路线图。我们离氢的全面应用越来越近。”

百人会副理事长兼秘书长张永伟
随着氢能的安全使用问题及燃料电池的技术和成本瓶颈已逐步取得突破，氢能产业发展开始进入示范运营阶段，并开展商业化探索。此次与会的专家学者一致认为，发展氢能和燃料电池产业是我国应对能源安全、实现可持续发展的必要途径和重要历史机遇。
氢能发展迎来大好时机
在政府的系列产业政策支持下，我国氢能产业正在进入快速发展期。
2019年3月，氢能源首次写入《政府工作报告》，明确将推动加氢等设施建设。
2020年4月，国家能源局发布《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，氢能被列入能源范畴。
6月，氢能先后被写入《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》。
9月，财政部、工信部、科技部等五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，目标利用4年时间，打造国内氢能产业链，让整个产业链趋于完整，将燃料电池汽车购置补贴政策调整为燃料电池汽车示范应用支持政策，以形成布局合理、各有侧重、协同推进的燃料电池汽车发展新模式。
10月，国务院常务会议通过了《新能源汽车产业发展规划》，明确指出要加强充换电、加氢等基础设施建设，加快形成快充为主的高速公路和城乡公共充电网络。完善氢燃料电池汽车的能源补给基础设施建设，促进氢燃料电池汽车发展。
由此可见，政策正在为氢能和燃料电池产业的加速发展带来强力支撑。

国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广
国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广预测，我国氢能产业发展拐点将出现在2025年，2025-2035年将成为国内氢能产业的高速发展期，2035年之后将会进入规模化应用的阶段。
今年9月22日，中国在第七十五届联合国大会提出，将提高应对气候变化国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳（CO2）排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在工信部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中看来，发展氢能要置于实现2030年前CO2排量达峰和2060年碳中和的大目标之中，响应《巴黎协定》我国政府的承诺目标。

工信部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中
“能源的供应侧中可再生能源不能低于80%，能源的需求侧电动化率不低于80%，才有可能实现2060年碳中和的目标。”北京清华工业开发研究院副院长朱德权表示，2025年，可再生能源生产成本将全面低于化石能源，具有经济性。生产侧的经济性和需求侧的经济性也决定了氢能源汽车进入了可持续发展阶段，也就是进入了高速增长的时刻。”

北京清华工业开发研究院副院长朱德权
百人会常务副秘书长刘小诗在发布《中国氢能产业发展报告2020》时预判，从长期愿景来看，到2050年，预计氢能会占终端能源消费比例达10%，氢燃料电池汽车保有量3000万辆，氢气需求量6000万吨，进入氢能社会。

百人会常务副秘书长刘小诗
“绿氢”方向，合理布局
在氢能产业链中，制氢是源头。李毅中在会上提出，“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”，落实氢源首先要有一个合理务实的规划设计和标准，明确方向，防止盲目。
氢能受到了全球主要国家的重视，多数发达国家都发布了氢能愿景和发展规划。我国相关省市、企业和机构也积极行动，纷纷出台发展氢能的方案，提出的远景各有特色。但是，“对氢源研究还不够，难以形成全国性的整体概念”，李毅中呼吁需要调研编制规划指导，抓试点示范，不要一下子铺开。” 他透露，五部委已经在制定这项规划。
他建议，相关部门组织、调研，根据氢气的不同应用场景和市场需求，从能源总体规划的视角提出阶段性布局和工艺路线的指导意见，并制定标准规范。此外，还应抓紧进行二氧化碳捕集、封存和利用的产业化研发。这是灰氢变成蓝氢、由不可取变成可取的关键，这个难题没有解决之前，不宜新建化石能源制氢工厂。 
发展“绿氢”，降成本是关键。刘小诗指出，氢能作为一种二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想媒介，我国现在传统能源结构亟待调整。长期来看，要走零碳、低碳的绿氢路线，经济性有待于进一步提升，关键在于降低电费，也就是用电成本。

在当前技术条件下，电费降到3毛钱每千瓦时，电解水的制氢成本能够降到每公斤20元以下。这样电解水之情的经济性有望提升。储运环节也存在较大降本空间，国内的液氢的生产及运输实现民用化后，储运成本将大幅下降。未来随着可再生能源电价进一步下降，制氢、规模化液氢储运等技术成熟，氢气到站价格会大幅度下降。我国再生能源氢气比较丰富，将来“绿氢”具备成本优势。

构建自主产业链
我国的能源特点是富煤、贫油、少气，每年需要大量进口石油和天然气，为实现低碳减排，提高能源安全，需大力发展可再生能源，利用风能、太阳能和水力发电，选择氢做能源载体，电解水制氢，消除可再生能源发展的天花板，为实现2030年碳排放达峰值，2060年实现碳中和保驾护航。
中国工程院士衣宝廉建议，发展沿海地区海上风电，电解水制氢，用输氢管线将所制氢气运输到加氢站供燃料电池汽车加氢用，同时建氢液化工厂，将液化氢作为能源商品应用，氢供应能力的发展会促进燃料电池，特别是燃料电池车的快速增长。

对燃料电池，首先要建立关键材料与部件的自主产业链，国内优秀的研究结果很多，但很少进行放大工艺研究，制出的样片也很少在电堆中使用和装车运行，因此要建立产品开发联盟，电催化剂、电堆关键零部件等由研发单位一起进行开发、考核及批量生产，只有通过装车运行的材料，才是可信的，才能提高市场占有率，代替进口。另外，在联合攻关时，指标要以国际最先进的产品为目标。
电堆是燃料电池的核心部件，其组装工艺是决定电堆一致性的关键，衣宝廉建议，要创新性的改进电堆组装工艺，大幅度提高电堆中单电池电压的一致性，制定关键材料与部件的国家标准，成立第三方的中立的检测机构，对关键材料与部件、电堆、电池系统和整车进行检测、验证，确保结果的可信性与可靠性。
“氢能产业正处于大规模爆发前夜，十四五时期成为产业链构建关键时期。”张银广表示，“我们和国外的差距在于技术和装备的成熟度，下一步，应通过示范城市群，构建商业模式，让自主技术和装备快速成熟起来。”
优化政策环境
我国氢能产业虽然热度很高，但仍存在很多发展瓶颈，张银广呼吁国家在政策层面去破除制约，增加政策引导。
“氢气管理还是按照化工危险品来管理，同时相关审批没有固定的机构，一定程度上制约了产业发展。”张银广建议“从环保角度、解除能源安全角度政府能给产业长期的引导政策，而不是示范期和示范城市来推广，但是政府推动的应用规模终归是有限的，氢能产业应当探索出商业化模式，从而快速发展。”
张银广判断，2020-2025年是氢能产业进步期，国内氢能发展相关技术、产品逐步成熟，产业链趋于完整，氢能应用场景以重型运输车和物流车为主，主要方向为氢能交通。在加氢基础设施建设上，希望国家能全面规划供给网络，而不是分散式由企业来牵头建设。“大西北廉价氢能如何运输，希望国家出台战略规划。与此同时，通过社会化资本，从较长的生命周期来考虑，构建大的应用场景，让产业具备商业化能力，是我们正在探索的路径。”当生产成本、购买成本下降到一定程度，多个氢能应用场景的市场空间将会梯次打开。 

刘小诗在百人会《中国氢能产业发展报告2020》中也对产业政策提出了建言：一是针对氢能标准体系不完善的现象，建立健全氢安全基础研究体系，二是针对各地发展氢能经济的规划同质化现象，鼓励基础好的地区加速建立示范运营区，鼓励模式创新，探索多能互补模式，因地制宜，避免低水平重复建设。三是针对产业链薄弱环节给予政策激励。如加大基础设施建设，出台和落实电解水制氢的电价优惠措施等。四是把握电动汽车与氢燃料电池车错位互补原则，进行有效资源配置，防止顾此失彼。
从氢的产、储、运、加、用等全产业链出发，依托地方政府、企业、科研院所、平台等多主体，逐步打造“基础设施配套完善，运营模式成熟、创新成果丰富、资金保障充足、示范效果明显、生态效应显著”的氢能产业商业生态圈。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

8. 终极环保，氢燃料电池会颠覆汽车行业吗

1、首先，要明白技术创新与市场应用是两个层面问题。技术是实验室产物，市场应用是商业产物，阶段不一样。
2、氢燃料电池技术早已经成熟，至少在实验室里；但是这种汽车出来会要求配套设施，比如氢加工厂、氢加油站，氢汽车生产厂商等等，但是这些配套设施推广就要求成本比较低才可行。低成本是技术由实验室走上市场很大的决定因素。
3、通过国内  垂直 节能环保  领域 投融资 服务 平台的数据 氢燃料电池融资的案例还不是太多，颠覆汽车行业的机会，可能会有氢，也可能是其它电池，不一定。