除了燃料電池之外，燃料電池汽車中最重要的部分為儲氫系統。氫氣一般狀態為氣態，無法像汽油一樣在常溫常壓下大量存儲。對此已經存在多種有效的解決方法：現階段在全球廣泛應用于燃料電池車的是高壓儲氫技術，在車載儲氫系統中施加高壓(35-70Mpa)來儲存5-8kg氫氣。儲氫系統已由2個碳纖維復合材料氣罐取代以往的4個復合鋼材氣罐，罐內氫氣可供應汽車平均行駛500公里。盡管這樣的儲氫系統還沒有做到如同汽車汽油儲罐一樣體積小、重量輕，但是在現階段成本效益是最高的;另一種解決方法是低溫儲氫技術，將車載氫氣降溫至-253°C(-423°F)。因為氫氣在液態時密集度最高，儲量會高于高壓儲氫。但是，低溫儲氫技術仍存在一些難點需要攻克，例如氫氣蒸發、氫氣液化耗能高和低溫儲罐成本高等;近年來，固體吸收儲氫成為一種新的高效儲氫方式受到廣泛關注。使用該技術的儲氫系統具有體積小、重量輕的特點，被認為是長期儲氫的最好的解決方法。另外，梅賽德斯奔馳(Mercedes-Benz)推出一種新型燃料電池汽車，型號F125，使用的儲氫技術為“金屬-有機物框架儲氫技術(MOF)”。該技術利用多孔金屬結構高效吸收或釋放所需的氫氣。制氫行業內，該技術也已得到應用：例如安思卓新能源公司(www.verdellc.com)已率先采用固態儲氫技術，大幅提高了設備存儲效率。隨著該技術的發展，有希望10年后取代高壓儲氫技術，使燃料電池汽車行駛的更遠、更安全。
對于燃料電池汽車的普及，基礎設施的建設至關重要。廣泛應用于精煉廠至加油站的石油運送系統顯然不適合應用于氫能源。為了生產、運輸和為大量用戶加氫，必須建立新的加氫、儲氫和運輸網絡。美國屬于燃料電池汽車發展在世界前列的國家，根據2013年美國國家可再生能源實驗室統計數據[2]，全國正在運行的公共加氫站13個，其余實驗性、企業或其他私人加氫站數十個，其中包括可口可樂公司(Coca-Cola)，梅賽德斯奔馳(Mercedes-Benz)，西斯科公司(Sysco)，聯邦快遞(FedEx)和安思卓新能源公司(Verde)等國際知名企業，2014年計劃建設中的公共加氫站超過20個，私人燃料電池汽車數量近1500輛，預計2015-2017年，燃料電池汽車與公共加氫站數量將急速增長。而對于我國，現階段使用中的加氫站僅有2個(上海安亭加氫站與北京加氫站)，燃料電池汽車主要為公共交通車輛。但是，為減少汽油能源依賴性以及改善環境問題，國家近幾年發布各項政策(包括“863”、“973”等科技項目以及國家財政部文件[3])大力推動新能源發展，其中包括2014年新政策高額獎勵加氫站的建設。據悉，安思卓新能源公司已在籌建中國首例商業化運行的加氫站，建成后將可提供每天200公斤以上的氫氣，服務超過40輛家用型車輛，或者10輛大型車輛。
如果沒有足夠的加氫站，沒有人會愿意購買燃料電池汽車。所以，燃料電池汽車普及過程中非技術性環節的挑戰是顧客如何能夠方便快捷的進行加氫。對于這種現狀，除大力建設加氫站基礎設施外，民用微電網熱電聯產加氫站是有希望的解決途徑之一，如圖一所示。民用微電網熱電聯產加氫站為私人家庭使用，通過太陽能或風能產生電力，使用電水解制氫技術制氫或天然氣重整制氫技術，其聯合設計可為民居提供供冷/暖氣和電力，為燃料電池汽車供應氫氣燃料。使用電水解制氫的微電網熱電聯產加氫站不僅可以為汽車提供能源、為民居供電供暖，同時二氧化碳的排放為零。就算是用天然氣重整制氫方法，與以前傳統生活方式相比，二氧化碳排放量也會降低30%。
圖一：民用微電網熱電聯產加氫站示意圖
當今社會，越來越多的企業認同燃料電池汽車在不久的將來會普及到社會的每一個角落，并且近幾年業界意識到加氫站建設的重要性，開始投入大量資金、科研力量對其進行設計和建造，其中包括巴拉德動力公司(Ballard)、本田汽車公司(Honda)、安思卓新能源公司(Verde)等。其中安思卓公司的技術及產品十分引人關注，如圖二所示[4,5]，其產品利用風能、太陽能不連續性的特點，對富?？稍偕茉催M行智能化電水解制氫，提高可再生能源利用率，解決可再生能源發電無法并網能源浪費的同時，生產氫氣以解決燃料電池燃料供應問題，而且做到了二氧化碳零排放。同時，公司針對加氫站開發設計試驗樣機已在美國國家可再生能源實驗室開機運行。隨著技術的發展，公共與私人加氫站的廣泛建立，燃料電池汽車必會在全球廣泛普及。
圖二：加氫站加氫設備示意圖
對于氫燃料汽車的普及，一般大眾還會關注什么問題?顯而易見，安全性、購買成本及保養成本會是人們關注的焦點。隨著相關技術的發展，汽車燃料電池的成本從2002年的每千瓦248美元降至2010年的每千瓦42美元[6]。本田(Honda)、豐田(Toyota)、奔馳(Mercedes-Benz)等多個汽車制造商均在這幾年推出燃料電池汽車進入市場，汽車售價已低至45,000美元，并提供用戶8年/100,000英里的保修。通過Adzic等人的研究發現，通過改變、優化燃料電池催化劑會大大延長燃料電池的壽命和可靠性。盡管人們對燃料電池汽車的安全性可能存在疑問，但是實際上，燃料電池汽車和傳統汽油內燃機汽車的安全性是接近的，燃料電池汽車甚至更安全：豐田公司[7]對其車載儲氫罐進行了槍擊測試，小口徑手槍無法穿透儲罐，而50毫米槍支(M2或狙擊步槍)僅穿透儲罐發生氫氣泄漏，無爆炸。對于新事物，我們只是需要時間讓公眾接受。
毋庸置疑，在下面三五年內，燃料電池汽車及加氫站將越來越多出現在我們的日常生活中。我們堅信20-30年后，燃料電池汽車會作為主要地面交通工具最終取代傳統汽油內燃機汽車，對于飛機或輪船使用燃料電池技術的年代也不會久遠。第三次工業革命正在悄然發生中!
參考文獻：
1.http://www.gmfleet.com/overview/alternative-fuel-vehicles.html
2.http://www.afdc.energy.gov/fuels/stations_counts.html
3.《國務院辦公廳關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》(國辦發〔2014〕35號)
4.http://www.verdellc.com/JInnovation.asp
5.http://www.verdellc.com/JPress.asp
6.USDOE,HydrogenProgram:ProgramRecords5005,8002,8019,9012,and10004.
7.https://parts.olathetoyota.com/fuel-cell-myths.html
*作者介紹：NickNi是安思卓新能源有限公司市場總監，幫助公司推動了富余風力、太陽能制氫的全球市場。幫助安思卓(南京)新能源有限公司參與國家科技部“863科技計劃”課題，填補了中國新能源儲能市場的空白。該公司與美國最大國家可再生能源實驗室(NREL)合作，在制氫和儲氫方面擁有多項國際領先水平的專利技術，其產品可以在各種惡劣和不穩定環境下實現高效生產，受到業內高度認可。
公司介紹：安思卓(南京)新能源有限公司是世界第一個能將不穩定的可再生能源完全高效轉化為氫能進行存儲和再利用的公司，其主營業務為風力、太陽能等新能源制氫儲能，利用富余的可再生新能源制備氫氣。公司在制氫和儲氫方面擁有多項國際領先水平的專利技術，產品可以在各種惡劣和不穩定環境下實現高效生產。公司與美國最大的新能源實驗室(國家可再生能源實驗室NREL)合作多年，核心技術已成功申請多項美國國家專利。經過多年發展，公司已經在世界100多個國家和地區建立了客戶關系網絡，目前已成為世界上最大的氫能源公司之一。公司在美國擁有6條國際先進水平的柔性設備生產線，可以加工各種苛刻要求的定制制氫設備。安思卓(南京)新能源有限公司參與國家科技部“863科技計劃”，填補了中國新能源儲能市場的空白。
本網轉載自其它媒體的文章及圖片，目的在于弘揚石油化工精神，傳遞更多石油化工信息，宣傳國家石油化工政策，推廣石油化工企業品牌和產品，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認為本站文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯系，我們將第一時間刪除。
