铂基催化燃料电池新能源汽车

1、氢燃料电池汽车与锂电池汽车，谁将主宰新能源汽车的未来？

大家都知道，目前很多国家为了降低环境污染以及缓解能源依赖性，都在大力发展新能源汽车。而在新能源汽车的发展道路上，并非路线单一。就目前来看，除了关注度较高的纯电动汽车之外，氢燃料电池汽车同样也是新能源汽车发展的一个重要方面。那么氢燃料电池汽车与搭载锂电池的纯电动汽车，谁将主宰新能源汽车的未来呢？

其实是两种新能源汽车主要在电池方面有较大的差别，氢燃料电池汽车顾名思义所搭载的是氢燃料电池，而纯电动汽车所带搭载的是锂电池，具体来说，目前主要为三元锂电池，部分为磷酸铁锂电池。而这两种电池相比，氢燃料电池更像是化学反应装置，通过氢与氧的化学反应产生电能与水，所产生的电能驱动车辆前进。而不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，均属于能量储存装置，通过外接电源进行充电。

就目前的市场规模上来看，锂电池汽车所占的规模较大。以我国为例，截止到2019年6月份，新能源汽车保有量约344万台，其中纯电动汽车就达到了约281万台。而从目前政策上来看，对于纯电动汽车的支持力度相对较高，基础设施比较完善。我国截止到2019年12月份，公共充电桩和私人充电桩之和就达到了约121.9万台。所以从这个方面来看，短期内仍然是纯电动汽车占据市场的主流。

而氢燃料电池则不然，虽然近些年也在加大相关技术研究，但是由于系统结构复杂，制造成本较高，所应用的数量依然较少。另外，对于氢燃料电池来说，能量补充主要依靠的是加氢站，但是加氢站建造成本较高，对比充电桩来说经济性不占优势。而且对于目前的锂电池来说，也很多电池厂商都在发展固态锂电池，而固态锂电池的稳定性大幅度上升，更是增加了市场规模。再加上从目前来看氢燃料电池存在技术制约，发电效率较低，以丰田Mirai为例，燃料电池效率也仅55%。

所以，目前锂电池汽车所占的市场规模较大，很多企业也在不段对氢燃料电池加以研究。如果在未来能够降低生产成本和加氢站的建设成本，那么氢燃料电池汽车或许能够与锂电池汽车一较高下，但是短期内难以实现。

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。

2、新能源汽车一定得是纯电？氢燃料电池的第二代Mirai将于12月发布

一说到新能源汽车，很多人第一时间的反应便是混动车和纯电动车，但其实新能源汽车的种类比你想象的更多，比如太阳能汽车、天然气汽车以及甲醇汽车，甚至有些企业还打起来造核动力汽车的念头。而作为业界最成熟的混动技术持有者，丰田其实在研究氢燃料汽车方面也造诣颇深，旗下采用氢燃料电池的 Mirai早已实现量产，如今第二代车型也即将发布。

就设计而言，第二代Mirai的量产版看起来没有过多的强调其新能源汽车的身份，但一点也不缺乏前卫感。前脸大嘴式进气格栅与狭长犀利的分体式大灯组组合起来显得非常激进。据相关爆料称第二代Mirai的车身尺寸分别为4975mm、1885mm、1470mm，轴距为2920mm，比之上一代车型长度与轴距有所加长。从侧面看起来，车身十分修长，符合空气动力学的轮廓线条勾勒的很流畅，配上大溜背造型及大尺寸轮毂显得非常动感，车尾采用了贯穿式尾灯，整体造型显得比较简约但不失美观。

和外观一样，第二代Mirai的内饰设计也十分有特色。内饰整体上的侧重点偏向于驾驶员一侧，尺寸巨大的悬浮式造型中控屏与仪表盘采用了连屏设计，科技感十足，据悉，中控屏的尺寸可能是12.3英寸。不像很多新能源汽车，第二代Mirai的内饰并没有刻意为了营造未来感规避物理按键的设置，个人感觉这更具实用性，毕竟所有功能都集结在一张屏幕上某些时候可能不够安全。而在配置方面，第二代Mirai将会配备全景影像、JBL音响等。

关于第二代Mirai的动力方面目前没有过多消息露出，新车预计会在12月进行发布。而作为采用氢燃料作为动力来源的产品，比之纯电动车第二代Mirai有个好处便是加氢快，大约仅需3分钟。有消息称，第二代Mirai的最大续航能力将达到651km，较上一代车型续航提升了30%左右。而这样的续航能力比之很多纯电动产品也是非常优秀的，能够满足城市用车的大部分需求。

和世界上大多数主要的汽车市场不同的是，日本官方早年间就曾表态过更加注重氢能源产业的布局，而丰田则在1992年开始丰田就已经着手于研究其了氢燃料，Mirai这款车则发布于2014年。这款车的诞生，除却丰田自身的努力，更离不开大环境的支持。在去年的达沃斯论坛上，日本官方曾设定目标，要在2050年到来之际将氢的生产成本降低90%，让用氢比用天然气还便宜。当然，如果这一目标真的能够实现，那么类似于丰田Mirai这样以氢燃料为动力的汽车产品自然就能够拥有优质的市场开拓能力。

纵观整个世界，很多发达国家已经将研究氢能源上升到了战略高度，其实中国对于氢能源的重视程度也很高，尤其是近两年的两会期间，氢能源已经成为了一个非常热门的话题，被各大企业的领军者屡次提及。

不过就目前而言，氢能源在中国更多是用于卡车、物流车、商业用车等，在乘用车方面还是纯电动车更胜一筹。一方面有关基础设施建设速度相对缓慢，一方面中国市场目前并没有存在感很强的氢能源汽车产品。而第二代Mirai虽然曾在国内亮相多次，但可能由于环境限制短期内很难引进中国市场，但随着中国对开发氢能源的重视程度提升，未来说不定中国市场也有氢能源汽车的一席之地。

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、100吨铂金 生产多少氢燃料电池汽车

目前成本确实高，原因在于氢的密度太小，要储存足够的氢燃料需用很多容器或存储介质，或者使用高压液化技术，危险系数增大，且会增加车辆自重并影响速度。

4、新能源汽车氢燃料电池有什么好？

如果用一个词去形容刚落下帷幕的2018年CES大展，那一定是未来。无论是汽车圈内厂商还是科技界大咖都展示了自己对未来技术的理解。而在这众多未来黑科技之中，最让车叔对其充满无限遐想的就是现代发布的“下一代燃料电池车”——Nexo。

从设计到性能，Nexo相比前代全面进化

从外观上看Nexo和传统汽油车并没有什么明显分别，它的外观造型采用了2017日内瓦及上海车展上亮相的氢燃料电动概念车——FE Fuel Cell的设计元素，整体设计要比现代的汽油车更具科技感。贯穿车头的柳叶状LED大灯设计非常独特，侧面为了减小风阻采用了隐藏式车门拉手，相对来说车尾的线条就比较简单了。

总体来说，这款Nexo的设计告诉大家，虽然自己是一款氢燃料汽车，但是不用像丰田Mirai或本田Clarity Fuel Cell有那么怪异的造型。

当然，除了在设计上带来足够的新鲜感职位，现代Nexo在性能上也有了大幅度的提高和升级。根据现代的介绍，Nexo的氢燃料电池要比上一代的Tucson的燃料电池具有更高的效率，其扭矩达到291磅，百公里加速时间为9.5秒。除此之外，Nexo的续航里程为800公里，基本上提供了与燃油汽车相同的续航能力。并且，这款车将会在今年年初首先在美国加州发售，现代称这款跨界车将成为其新能源阵营当中的技术旗舰版车型。

氢燃料电池有什么好，让现代丰田都为她魂牵梦绕？

新能源汽车是未来大势所趋，车叔认为这已经没有什么悬念了。只是在发展的路径上，车企们的选择会截然不同。比如丰田，本田还有现代，都热衷与氢燃料电池汽车。除了现代Nexo，像丰田的Mirai、还有本田Clarity都已开始量产，并逐步开始面向个人销售。所以问题来了，让现代、丰田和本田所热衷发展的氢燃料电池汽车究竟有什么优势呢？

首先，我们简单的理解什么是氢燃料电池汽车？所谓的氢燃料电池汽车，其实就是用氢发电，然后再以电力驱动车辆。而氢燃料电池确实有很多优点，氢是地球上最广泛存在的元素之一，获取氢的途径也是多种多样，比如各种工业生产中都会产生大量氢气；更重要的是，燃料电池对环境排放完全无污染，因为它工作时的唯一排放就是H2O，也就是水。如果催化装置足够干净的话，这些水甚至是可以饮用的，或者灌溉花花草草也行。

其次，从便捷性、功能性方面来看，和普通汽油车相比，氢燃料电池汽车已经做到有过之而无不及。对比起新能源电动汽车，氢燃料汽车在充能时间上有明显优势，电动汽车快充要半个小时，而氢能源车加氢只需要3分钟。这对如今续航里程和充电技术仍是硬伤的普通电动车来说，简直是太完美了。

看似如此美好的氢燃料电池汽车，为何迟迟无法普及呢？

氢燃料电池确实好，优点要多少有多少，但不得不承认，目前氢燃料电池本身还有很多问题还是无法克服的。而这些都是制约氢燃料电池汽车还没有推广的根本原因。

一方面，氢燃料电池车昂贵的造价就是巨大障碍。因为使氢燃料电池持续稳定地发生电化学反应是需要催化剂的，可这个催化剂偏偏不是什么铜铁锌等便宜货，而是金属铂，也就是俗称为白金或者铂金的贵金属，这就瞬间提高了本身的造车成本。

另一方面，氢燃料电池的成本只是综合成本其中“小小的一部分”，其配套的基础建设才是最“烧钱”的，因为加氢站的投资是和普通加油站乃至充电站的投资是不可比拟的。据悉，加氢站的基础设施主要包括氢压缩机、蓄压器、冷冻机等，仅购置这些设备在目前大约需要5亿日元（约合人民币2500万）的投资，还不算地价、施工建设投资和后期运营的费用。一个加氢站的建设和运行成本要上千万美元，可是大街上跑得氢燃料汽车又有多少呢？

除了庞大的综合成本之外，氢气的制造和储存成本也是一大问题。目前制氢方法主要是甲烷水蒸汽转化法。这也是目前来讲最成熟、成本最合理的氢气制备方法。但问题是，在甲烷水蒸汽制备过程中，甲烷的逸出量超乎了人们的预期，高达7%，而甲烷的温室效应是臭名昭著的二氧化碳的86倍，这样还有谁敢说氢能源100%环保！

至于储存就更难了，与传统的汽柴油燃料不一样，氢气的存储成本高得多。氢气是非常特别的元素，说白了，氢气化学性质太活泼了，又是超低温，又是超高压，在运输和储存环节有各种的麻烦。这也直接导致氢能源运输和储存的成本非常的高。

车叔总结：从目前氢燃料电池的发展来看，本身技术上已经不再是瓶颈，而难就难在其综合造价成本，以及后期天价的基础建设。就算在韩国，也就计划到2025年增加到200个氢燃料加气站而已。所以，在成本以及推广这两大拦路虎面前，氢燃料电池汽车的普及恐怕还有很长的路要走呢

5、燃料电池汽车相对于其他新能源汽有哪些优势？

优点：
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、燃油电池的转化效率高（60%左右），整车燃油经济性良好。
5、运行平稳、无噪声。
缺点：
燃料电池成本高昂，同时使用成本（氢）也昂贵。

6、为什么膜电极是燃料电池(氢能源)汽车的核心部件?

什么是膜电极？为什么它是燃料电池（氢能源）汽车的核心部件？

关键词：燃料电池、氢能源、新能源汽车

从下面的燃料电池制备工艺流程图中可以看出膜电极是PEMFC的电化学反应场所，是燃料电池的核心部件。

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注：PEMFC质子交换膜燃料电池(，PEMFC)

从公开的新闻报道及文献资料知道目前我国A股（上市公司）1.中美锦能源(000723)(参股燃料电池核心部件膜电极明星公司广州鸿基、控股燃料电池车制造企业佛山飞驰)、2.雪人股份(002639)(空压机主要供应商、参股HYGS)、3.雄韬股份(002733)(布局膜电极、电堆、系统企业)、4.大洋电机(002249)(布局燃料电池系统、运营，参股BLDP)，4.潍柴动力(000338)(入股BLDP、山东市场的垄断地位)和东岳集团(质子交换膜)；

从知识产权中查询到，目前长兴欧森科技有限公司-一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法-201910012644.5的发明专利申请，内容为一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法，属于燃料电池技术领域。包括自动放卷机构、阴极涂覆机构、阴极干燥机构、阴极检测机构、自动收卷机构、阴极制浆机构；阳极自动放卷机构、支撑膜收卷机构、阳极涂覆机构、阳极干燥机构、隔离膜放卷机构、阳极检测机构、自动收卷机构、阳极制浆机构；扩散层放卷机构、扩散层预处理机构、裁切机构，还包括单独设置的热压合机构、封边机构及成品检测机构。上述一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法，通过工业量产生产及对生产过程的品质管控，提高产品的一致性和生产效率，降低劳动力，降低生产成本，实现膜电极的商品化、规模化生产。长兴欧森科技有限公司一家注册资金为100万的成立于2016年小微企业。而上市公司中并未查询到最新的膜电极知识产权专利申请，不排除上市公司“埋头苦干”，无暇顾及专利申请的可能。

下面详细介绍下膜电极（MEA）：

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PEMFC的核心组件就是膜电极（MembraneElectrodeAssembly，MEA），它一般由质子交换膜、催化层与扩散层3个部分组成所谓的“三合一结构”。PEMFC的性能由MEA决定，而MEA的性能质子交换膜性能，扩散层结构以及催化层材料与性能，还有MEA本身的制备工艺所决定。

膜电极是具有三合一结构的组件，它由扩散层，催化层和质子交换膜组成。扩散层为反应气体提供传质通道，还起到集流体的作用，通常采用石墨化碳纸或碳布。

膜电极MEA一般的制备过程是：在Pt／C催化剂中加入一定量溶剂、粘结剂(如PTFE)f[INation溶液，经超声波混合制成电催化剂浆料，采用喷涂或压延技术在碳纸上均匀涂上催化剂制成多孔电极。然后将电极在质子交换树脂溶液中浸渍片刻，经真空干燥，再在一定的条件下热压于电解质膜上形成MEA。其中公开的一种膜电极制备方法如下：供参考

1.称取一定量的Pt/C催化剂，置于洁净的小烧杯中。

2.加入一定量的蒸馏水和异丙醇，在超声波清洗器中，超声振荡一定时间。

3.之后滴加一定量5%质量浓度的Nafion溶液，继续超声一定时间。

4.将超声后的悬浮液置于烘箱中，在一定温度下干燥一定时间至悬浮液呈膏状。

5.将膏状物均匀涂覆于碳纸表面，之后在涂覆好的催化剂表面涂刷一定量的Nafion溶液，置于烘箱中干燥30min。

6.将两片涂有催化剂的碳纸与质子交换膜置于热压机模具中，在一定温度和压力下热压成型。

7.将成型的膜电极置于湿润环境中备用。

关于燃料电池（氢能源燃料电池）在技术上，国内外取得了巨大突破，但是质子交换膜燃料电池要实现的实现商业化必须降低电池材料及部件的成本。还必须在高性能Pt／C催化剂的制备、膜电极的制备上进行深入研究，2019年美锦能源等上市公司宣布膜电极生产线已具备量产条件，国内也有企业申请相关发明专利，希望我国在燃料电池方面不断前进，努力超越。

7、燃料电池汽车和氢动力汽车 是属于新能源汽车之下的两类？ 还是氢动力汽车事燃料电池汽车的一种？

两种不同的能源
目前应用于生产中的，基本都是氢动力和普通汽油的混合动力。燃料电池目前仍处于开发，改进阶段。
燃料电池的基本原理是利用水作为原料，通过化学变化从而转化成氢气和氧气，这个化学变化的过程中转化的能源作为动力。
而这个过程中，存在很多尚未解决的问题，其一，化学反应阶段，需要铂金作为催化剂。铂金的造价比较高，而且存在量有限，所以不适合应用于大量生产中。
其二，产生的氢气的储存问题。氢气处理不当，容易引起爆炸。这个在汽车产业里，是相当危险的。
当然还有很多其他的专业问题，比如催化剂中毒啊，之类的。。。

8、固态锂电池和氢燃料电池，究竟谁才是未来新能源汽车主流？

未来是在太空，使用卫星采集太阳能。
然后转化为电能，无线为地面设备供电。
类似于目前的无线充电技术的升级版，只是距离更远，传输功率更大。

9、日产宣布停止氢燃料电池，为何要这样做？新能源的未来在哪？

日产宣布停止氢燃料电池，为何要这样做？新能源的未来在哪？

客观地说，停止燃料电池开发是日产汽车的企业竞争战略，不能直接用作否定氢能的技术路线的论据。 要说氢汽车到底行不行，就得回到两条技术路线的根本区别上来。

日产停止开发氢汽车，电动才是王道，氢能真的不行吗？

与电力技术相比，氢燃料电池是未来的技术，全使用循环的碳排放量低，加油方式也与燃料相似，加氢只需要3-5min，但续航能力与燃料车基本相同，使用习惯与燃料车基本一致，这方面的优势很明显。

但是，氢燃料电池有很多亟待解决的课题，与电动汽车的差距很大。

首先，汽油、柴油在自然条件下是液体，但氢被压缩为液体，为了确保安全，需要较大的储氢系统。 另外，氢气的生产、供应没有形成成熟规模的巨大产业，燃料供应和电网已经是完全成熟的产业。

确实没有排放的氢气燃料汽车确实对大型城市的市区环境很好，但是氢气站不能像加油站和电网一样深入城市市区，深入到每个角落，处于严重的劣势。 目前，我国约有氢气站120座，其中建设了51座，但正常运营的只有41座。

从基础设施方面来看，电动汽车所需的充电站和充电桩的建设比较容易。 电动汽车充电很慢，除了超市的快速充电站外，在家庭、工作场所也可以慢慢充电，勉强可以使用。

至今为止，锂电池性能的进步、成本的下降都比预想的要快得多。 但是，氢燃料电池储存、开采、利用的综合成本目前远远高于固体电池，而且应用范围受到严重限制。

综合来看，氢燃料电池以现有技术制造和储存难度非常大，储存密度低，所需充电站比电站大得多，而且安全设施等级非常高，在综合成本上完全不利。

迄今为止，大众放弃了燃料电池汽车的开发，坚定地站在纯电力的技术路线上，但目前，戴姆勒也放弃了燃料电池轿车的开发。 这意味着欧洲基本上也站在纯电动汽车开发的线路上，纯电动汽车在氢燃料电池汽车上争论的结果显而易见。可以看出，目前中美德正在向电动化方向发展，世界电气化的核心思路和方向逐渐明确，大众、丰田等也相继入局。 相反，氢燃料电池目前适用面不广泛，对许多国家的产业链来说整体战略价值很低。

世界主要的政治力量不是氢燃料汽车，而是选择了电动汽车。 在这个大环境下，日系车能说服中德法听他们说吗？ 天方夜谭吧！

中美德都选择了电动化，但并不意味着氢燃料电池完全被淘汰了。 从另一个角度来看，氢能并不是不行，氢能并不是用于轿车，但用于商用车，氢能还是有前景的。

商用车最适合氢燃料电池。 因为贮氢罐体积一般较大，商用车布局方便，氢燃料电池质量更轻，加氢速度也比较快，可以填补新能源汽车在长寿命、高负荷领域的空白。 另外，商用车路线比较固定，对氢气站的要求比较小。

从长远来看，电池技术和燃料电池技术都会持续进步，各自的劣势也会逐渐克服。 但是，在可预见的未来，与两者相比，氢能没有可能大规模应用，只限于在特定领域的应用。 但纯电和氢能在各自的应用场合相辅相成，可以发挥不同的优势。