百年的能源進化史，本質(zhì)上就是碳氫比的調(diào)整史，氫含量不斷提高，能量密度也隨之不斷提高。氫氣基礎能量密度是汽油的三倍。
　　
　　因此，未來從碳能源轉向氫能源是大勢所趨，氫能源有望成為下一代基礎能源。
　　
　　氫燃料電池在能源密度和快速充氫上具有優(yōu)勢，發(fā)展前景較好，但存在技術難題。中國石化經(jīng)濟技術研究院專家指出，目前的主要問題包括氫氣和電池(催化劑)生產(chǎn)成本高、儲氫材料量產(chǎn)及成本降低難以實現(xiàn)突破等。
　　

　　從長遠看，包括氫燃料電池車在內(nèi)的新能源汽車的關鍵技術終將實現(xiàn)質(zhì)的突破，將從根本上改變目前以石油為基礎的能源格局。
　　
　　石化企業(yè)可在氫氣供應、加油加氣-充電-加氫一體化運營，以及汽車輕量化材料、高端化材料開發(fā)方面適時介入新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)石化產(chǎn)業(yè)鏈的轉型與調(diào)整，培育新的利潤增長點。
　　
　　未來能源的替代可能
　　
　　“發(fā)達國家把氫作為能源管理，創(chuàng)制了科學安全的氫加注站建設和車載氫罐技術標準及監(jiān)測體系，有力地推動了燃料電池汽車商業(yè)化。建議借鑒先進經(jīng)驗，盡快破除標準檢測障礙和市場準入壁壘，加強和完善氫能生產(chǎn)、儲運和供銷體系建設，及時的推動燃料電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化。”全國政協(xié)副主席、中國科學技術協(xié)會主席萬鋼在中國電動汽車百人會(2019)論壇中表示。
　　
　　迄今為止，人類歷史上已發(fā)生過兩次能源革命。第一次能源革命是煤炭取代木材成為主導能源，第二次能源革命是石油取代煤炭成為主導能源。
　　
　　盡管目前化石能源仍居主導地位，但是考慮到化石能源資源的緊缺性日益凸顯，汽車排放造成的環(huán)境污染和石油資源枯竭正日益加劇，尋找清潔的替代能源是每一個國家必須解決的問題。
　　
　　燃料電池完全不進行燃料燃燒，而是通過電化學反應直接將燃料的化學能轉化成電能，因此能量轉化效率可高達45%～60%，約是內(nèi)燃機的兩倍，隨著技術的進步還可以更高。
　　
　　氫燃料電池汽車不排放硫化物、氮氧化物等有害氣體，也不產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳。氫燃料電池汽車不存在純電動車充電時間長、續(xù)航里程短的弊病。
　　
　　早在20世紀60年代，燃料電池就因其體積小，容量大的特點成功應用于航天領域。
　　
　　進入70年代后，隨著技術的不斷進步，氫燃料電池逐步被應用于發(fā)電和汽車。
　　
　　如今，伴隨各類電子智能設備的崛起及新能源汽車的風靡，氫燃料電池主要應用于固定領域、運輸領域、便攜式領域等三大領域。
　　
　　目前氫燃料電池的主流發(fā)展方向是氫燃料電池汽車。燃料電池直接將燃料的化學能轉化成電能，能量轉換效率高。相比純電動車搭載的動力鋰電池，氫燃料電池質(zhì)量輕，補充能量的時間短，加氫只需3至5分鐘，續(xù)航里程長，大于600千米。
　　
　　面對需求缺口，中國欲“彎道超車”
　　
　　據(jù)了解，氫能源公交車加一次氫氣只需要5～10分鐘，一天只需加氫氣一次，能跑400公里。
　　
　　從第一臺燃料電池車1966年問世，歷經(jīng)31年靜默期，美日和歐盟重新認識到，氫燃料電池除了軍工國防的作用外，還能廣泛應用在能源互聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車等領域。
　　
　　于是2000年前后，燃料電池汽車的應用開始被發(fā)達國家所關注。
　　
　　在那之后，一些國家通過建立能源法案、能源戰(zhàn)略、技術路線圖等途徑，積極發(fā)展氫能源在內(nèi)的清潔能源，嘗試以此減少對傳統(tǒng)一次能源的依賴。
　　
　　從全球加氫站建設來看，國外加氫站設施建設更為完善，發(fā)展較為迅速。
　　
　　目前，大力發(fā)展燃料電池汽車加氫站的國家主要由美國、德國、日本，并制定了長期的發(fā)展規(guī)劃，其中日本成為世界上加氫站最多的國家。
　　
　　據(jù)統(tǒng)計，全球目前建成的加氫站已經(jīng)超過了300座。相比國外，我國加氫站發(fā)展較為滯后。
　　
　　近年來，我國對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)高度重視，出臺了系列有利于氫能和發(fā)展的相關產(chǎn)業(yè)政策。2016年4月，國家發(fā)展改革委、國家能源局等聯(lián)合發(fā)布的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》，提出了能源技術革命重點創(chuàng)新行動路線圖，部署了15項具體任務，“氫能與燃料電池技術創(chuàng)新”位列其中，標志著氫能產(chǎn)業(yè)已被納入國家能源戰(zhàn)略。
　　
　　2016年6月，國家發(fā)展改革委、能源局、工信部聯(lián)合發(fā)布《中國制造2025-能源裝備實施方案》將燃料電池和氫能開發(fā)利用作為專門章節(jié);被《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要(2016)》列為引領產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術;2017年，國家能源局批準多項棄風棄光制氫儲能項目;2018年1月，國家科技部已將“可再生能源與氫能技術”列入重點專項，積極加以支持研究。
　　
　　從各國氫能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃來看，多數(shù)國家是以氫燃料電池為突破口，逐步完善氫能源產(chǎn)業(yè)配套，并在2040～2050年實現(xiàn)氫能源社會。
　　
　　國際氫能委員會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢調(diào)研報告》顯示，到2050年，氫能源需求將是目前的10倍，到2030年，全球燃料電池乘用車預計將達到1000萬至1500萬輛。
　　
　　在這一輪新“競賽”中，中國正摩拳擦掌準備“彎道超車”。
　　
　　技術進步促成本下降
　　
　　實現(xiàn)氫燃料電池車在世界范圍內(nèi)的領先和“彎道超車”，仍需解決全產(chǎn)業(yè)鏈的多個難題，其中氫氣的制備、存儲技術難題需要首先解決。
　　
　　中國可再生能源協(xié)會專委會主任蔣利軍教授認為，氫能源的制作和儲運方面仍有許多需要攻克的問題。
　　
　　制氫方面，以化石原料制氫的技術如煤制氫、天然氣制氫等已經(jīng)非常成熟，但仍然面臨碳排放問題。不額外產(chǎn)生碳排放的工業(yè)副產(chǎn)氫——丙烷脫氫、乙烷裂解和氯堿化工等值得重視?？稍偕茉窗l(fā)電的成本有持續(xù)降低的潛力，未來基于可再生能源大規(guī)模電解水制氫，將成為氫能產(chǎn)業(yè)的主要氫源。
　　
　　目前氫氣的儲存方式主要由三種：高壓氣態(tài)儲存、低溫液態(tài)儲存、固態(tài)吸氫材料儲存。高壓氣態(tài)儲氫目前應用最廣泛，常用35Mpa和70Mpa壓力等級。對于大規(guī)模氫氣儲運，液氫在安全性、儲氫量、成本、擴容能力和氫氣品質(zhì)等方面具備優(yōu)勢。
　　
　　我國氫氣運輸體系也尚不完善。氫氣輸送方式主要有氣氫輸送、液氫輸送等。
　　
　　目前，世界氫能產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達的地區(qū)，如歐洲、北美和日本等都在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的同時，重點推進氫液化和液氫儲運加氫等基礎設施建設。但液化1kg的氫氣需要耗電4-10千瓦時，液氫的存儲也需要耐超低溫和保持超低溫的特殊容器，成本較高。
　　
　　氣氫輸送分為管道輸送、長管拖車和氫氣鋼瓶輸送。
　　
　　管道輸送一般用于輸送量大的場合，美國、加拿大及歐洲多個工業(yè)地區(qū)都有氫氣管道，目前氫氣管道總長度已經(jīng)超過1.6萬千米，法國和比利時之間建有世界最長的輸氫管道，長約400千米。
　　
　　長管拖車運輸距離不宜太遠，用于輸送量不大的場合；氫氣鋼瓶則用于輸送量小且用戶比較分散的場合。
　　
　　液氫輸送一般采用罐車和船，可進行長距離輸送。
　　
　　目前氫氣輸送網(wǎng)絡系統(tǒng)尚不成熟，不利于氫燃料電池技術大規(guī)模商用化應用。
　　
　　此外，氫能和燃料電池的技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是典型的跨領域創(chuàng)新發(fā)展的過程。
　　
　　為了使氫燃料電池降低成本和提高耐久性，技術進步是降低氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化成本的首要手段。
　　
　　攻克的目標主要指向膜電極組件和雙極板：現(xiàn)有的高分子質(zhì)子交換膜生產(chǎn)工藝復雜，急需改進和優(yōu)化，比如降低催化劑中鉑含量，提高利用率。將金屬和石墨復合制成的復合雙極板性能優(yōu)良，且加工工藝相對簡單，材料成本也較低，可以重點發(fā)展用以替代脆性大的石墨雙極板。
　　
　　成本的降低不僅依靠技術的進步，而且有賴于規(guī)?；a(chǎn)。
　　
　　美國能源局經(jīng)過測算，認為只有當燃料電池的成本降至50美元/千瓦時，才能與內(nèi)燃機汽車相競爭。
　　
　　基礎設施鋪設待提速
　　
　　在氫能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上， 加氫站是上游制氫運氫與下游燃料電池汽車應用的重要樞紐。完善加氫站的建設，有利于加快氫能源汽車的普及和技術研發(fā)進程。
　　
　　截止2017年年底，全球目前約有328座加氫站。截止2018年3月，日本是第一個達到100座加氫站的國家。
　　
　　據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2018年12月，中國共有25座建成的加氫站，另有多座在建，全國各地很多城市的加氫站也都在建設/規(guī)劃中， 據(jù)估計，2019年預計將達到100座左右。
　　　　根據(jù)全國氫能標準化技術委員會《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》(2016)，為氫燃料電池基礎設施建設設定了近期、中期及遠期目標。

　　
　　規(guī)定2020年在京津冀、長三角、珠三角、武漢等氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)率先實現(xiàn)氫能汽車及加氫站的規(guī)?；茝V應用，建成小規(guī)模的氫基礎設施網(wǎng)絡，加氫站總數(shù)達100座以上;固定式燃料發(fā)電達20萬千瓦，燃料電池運輸車輛達到1萬輛。
　　
　　2030年，燃料電池車輛保有量達200萬輛，加氫站總數(shù)達1000座以上，初步形成與燃料電池車輛保有量相匹配的供氫網(wǎng)絡。
　　
　　2050年，加氫站服務區(qū)域覆蓋全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)，參照加油站分布狀況及要求，完成高速公路加氫站布局;燃料電池車輛保有量達到1000萬輛。
　　
　　同濟大學汽車學院副教授呂洪指出，對氫能的認識和戰(zhàn)略定位至關重要。
　　
　　雖然我國已在國家戰(zhàn)略層面明確將氫能作為能源架構中的一個重要組成部分，并將燃料電池汽車定位為我國汽車行業(yè)發(fā)展的主流方向之一，但如果仍將氫氣歸屬于危險化學品而非能源，會導致難以在普通消費者群體中進行產(chǎn)品的推廣和普及。
　　
　　專家指出，加氫站的建設必須由點及線、由線到面地進行布局。氫能源汽車通常優(yōu)先發(fā)展商用客車。
　　
　　加氫站早起的布置可以選區(qū)公交線路的起點和終點進行建設，然后在公交線路的沿途增設適當?shù)臄?shù)量，這是由點及線的過程。
　　
　　氫能源商用車促進加氫站網(wǎng)絡線的形成，氫能源乘用車加氫也會變得便捷起來。氫能源乘用車的能源補給服務得到完善，又會促進加氫站由線拓展到面，進而逐漸形成完整的區(qū)域化加氫網(wǎng)絡。
　　
　　加氫站的結構與加油站相差不大，可以通過適當?shù)氖侄螌⒓佑驼靖脑斐杉託湔尽?br /> 　　
　　我國有世界上最龐大的汽車消費市場，對能源結構的轉型需求迫切，對氫燃料電池汽車的扶持政策十分優(yōu)越，且產(chǎn)業(yè)鏈也在加緊布局，這些條件都為氫能源汽車在中國的發(fā)展提供最佳契機。

正常使用中應該何時開始充電：

　　因為充放電的次數(shù)是有限的，所以應該將鋰電池的電盡可能用光再充電。關于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：循環(huán)壽命(10%DOD)：》1000次;循環(huán)壽命(100%DOD)：》200次。

　　其中DOD是放電深度的英文縮寫。充電次數(shù)和放電深度有關，10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總容量：10%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，在正常情況下，應該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如電池在預計第2天不可能堅持整個白天的時候，就應該及時開始充電，當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。

　　而需要充電以應付預計即將到來的會導致通訊繁忙的重要事件的時候，即使在電池尚有很多余電時，那么也只管提前充電，因為并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0。x”次而已，而且往往這個x會很小。電池剩余電量用完再充的原則并不是要走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把機器的電池的電量用完，最好用到自動關機”。這種做法其實只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為機器電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關機的例子。結果這個例子中的機器在后來的充電及開機中均無反應，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。

　　3、對鋰電池的正確做法

　　歸結起來，我對鋰電池在使用中的充放電問題最重要的提示是：

　　(1)按照標準的時間和程序充電，即使是前三次也要如此進行;

　　(2)當出現(xiàn)機器電量過低提示時，應該盡量及時開始充電;

　　(3)鋰電池的激活并不需要特別的方法，在機器正常使用中鋰電池會自然激活。