燃料電池不僅可以解決鋰電池續航里程焦慮及快速補充能源的問題，還可以提升化學能轉化率及利用率，但卻受制于電池成本、氫氣儲存安全及加氫基礎設施三大因素，那么燃料電池汽車未來如何？

1、燃料電池結構如何？

燃料電池主要有電極、電解質膜和集電器三個部分組成，電極分為陽極和陰級，它是燃料發生氧化效應和氧化劑發生還原反應的電化學反應場所，其性能好壞取決于觸媒性能、電極材料和電機制程,設計以多孔結構為主，以增加參與反應的電極面積;

電解質膜功能在于分隔氧化劑和還原劑，并傳導離子，因此在兼顧強度同時越薄越好，當前技術厚度可達幾十毫米至幾百毫米不等，技術材質上有兩個方向，其一是以石綿模、碳化硅膜、鋁酸鋰膜等絕緣材料制成多孔隔膜;其二是全氟磺酸樹脂及YSZ：集電器則是用于收集電流，其性能取決于材料設計、流場設計及加工技術。

2、燃料電池技術原理如何？

燃料電池是一種將化學能轉為電能的裝置，通過供給劑系統輸入燃料氣體和氧化劑氣體，在電極發生陽極反應、陰極反應和電池反應，然后通過電解質膜傳送電離子給集電器產生電流，由電能控制系統導出電流，由排水系統導出水，因此燃料電池通常需要配備相應的輔助系統才能工作，如反應劑供給系統、排熱系統、排水系統、電能控制系統及安全裝置等，其不同類別燃料電池反應如下：

首先，氫氧燃料電池反應原理為H2+1/2O2==H2O，陽極為1/2O2+H2O+2e-→2OH-，陰級為H2+2OH-→2H2O+2e-;其次，PAFC電池反應原理為：H2+1/2O2==H2O（3）,陽極為H2==2H++2e-（1）、陰極2H++1/2O2+2e-==H2O（2）；再者，MCFC電池反應原理為H2+1/2O2==H2O（6），陽極則為H2+CO32-==H2O+CO2+2e-（4），陰極則為CO2+1/2O2+2e-==CO32-（5）；最后，SOFC電池反應原理為H2+1/2O2==H2O（9），陽極則為H2+O2-==H2O+2e-（7），陰極則為1/2O2+2e-==O2-（8）；

3、燃料電池應用領域如何？

燃料電池最早應用于特種、空間及分散式發電廠，后期逐步擴展到機動車、移動設備及家庭用電等民用領域，AFC主要為航天飛機提供動力和飲用水，PEMFC用于交通動力及小型電源裝置，PAFC則可作為中型電源商用，MCFC已完成工業試驗階段，SOFC則是燃料電池研發方向，也是未來大規模清潔發電站的首選。

燃料電池被大眾所熟知，離不開能源政策及車企聯合推動下的電動汽車應用，它在電池壽命、充氣速度、化學能轉化高效等方面優勢，有效的解決鋰電池續航里程的問題，特斯拉電動汽車目標就是鋰電池和氫氧空氣電池結合的混合動力汽車，其續航里程可達640公里，但是其在電池成本、氫氣儲存安全性及充氣基礎設施的不足明顯。

4、燃料電池汽車未來如何？

根據國際能源署展望，歐美日韓為了實現2度的溫控目標，2050年燃料電池汽車保有量將達到1億臺，占比約30%，日韓車企已經在2013-2016率先推出量產燃料電池汽車車型，歐美車企則預計在2018年推出量產燃料電池汽車車型，全球燃料電池汽車拐點將于2020-2025年出現。

我國燃料電池在2016-2020的發展可借鑒2009-2014鋰電池的發展路徑，技術由不成熟接近商用，成本有大幅下降的空間，產業推廣有示范運行過渡到商業推廣，預計2017年的燃料電池汽車產銷量可達1000臺，到2020年保有量可達1.5萬臺，對應市場規模為60-70億元，包括電池、電機、電控、整車、氫瓶及上游的制氫基礎建設。