燃料电池汽车的问题解决

1.经济的氢来源问题

获取纯氢、天然气等传统的化石燃料，可通过重整或改质技术转化而来。这样一来，氢作为二次能源，它的制取不仅要消耗大量的能量，而且并没有从根本上摆脱对化石能的依赖，也没有从根本上消除对环境的污染。自然界中，氢能大量存储在水中，虽然取之不尽，但直接使用热分解或是电解的办法从水中制氢，显然经济。因此多数科学家都将目光转向了利用太阳能，但是目前还存在许多技术障碍。目前，他们正在进行太阳能分解水制氢。例如，太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉价地生产出氢燃料，氢燃料电池民用汽车的燃料问题才算得到了根本性解决。

2.存储和运输问题

氢气储存技术（见图9-6），通常氢能以三种状态存储和运输：高压气态、液态和氢化物形态。用压缩气体罐储存的氢，只能供燃料电池汽车行驶150km，这还不如目前最好的蓄电池驱动的汽车。由于氢气是最小的分子，很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏，都有可能造成极其可怕的后果。而在-253℃的条件下储存液氢的深度制冷技术对于大众市场来说，目前还很不成熟。

目前，高压氢气罐是主流，但液体燃料方面的有机氢化物及水合联氨、固体燃料方面的Mg类及Al类储氢合金以及将高压罐与储氢合金及液体氢气组合而成的“复合罐”等新方案已相继提出。

图9-6　氢气储存技术

储氢合金，此前大多采用稀土类元素及Ti（钛）、Cr（铬）等密度大、成本高的金属。

AlH3及MgH2无论单位体积还是单位质量的氢元素密度均较高，但估计实际配备于车辆时的充填密度将降至50%左右。另外，估计联氨也将在加水后使用，相应地氢元素密度也将下降。液体氢气、高压罐及复合罐的相关数值均包含容器质量。

3.安全问题

氢气是易燃气体，使用时要防止泄漏、爆炸等危险情况的发生。

4.成本问题

由于膜的结构、工艺和生产批量等问题的存在，到目前为止，质子交换膜的成本是非常高的，约为600美元/m2，其中膜的成本占20%～30%，因此，降低膜的成本迫在眉睫。据研究计划报道，其第三代质子交换膜BAM3G，价格为50美元/m2。阻碍燃料电池推广应用的关键问题还有寿命短、体积大等，归根结底还是技术问题。