燃料電池車既有與燃油車相媲美的續航里程，同時充氫時間也僅需幾分鐘，比目前性能最好的特斯拉鋰電池電動車性能要優秀很多，價格上也是遠低于特斯拉鋰電池電動車。隨著技術的成熟和政策的支持，燃料電池即將走出產業發展探索期，迎來高速成長期。

　　目前全球燃料電池車快速增長，2015 年投入運營的數量增速達到 122%，計劃增加的數量增速達到 198%。從占比看，乘用車最大，占據了80%左右的份額，產業化正在加速推進。

全球燃料電池車增長迅速（臺）

乘用車型燃料電池車占比最大

　　燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”，所以一個完整運作的氫能源汽車燃料電池動力系統由兩個核心部分組成，提供能量的燃料電池堆，以及支持燃料電池堆的運作的輔助子系統。

　　“發電廠”燃料電池電堆的組成包括膜電極組件、雙極板、密封件和緊固件，其中膜電極又可以分為催化劑、膜材料和擴散層。

　　輔助系統輔助子系統中最主要的就是供氫和供氧系統，包括空壓機、增濕器、氫氣循環泵、高壓儲氫罐等組件，另外還有水熱管理子系統及監控子系統等。

構燃料電池動力系統主要部件

燃料電池動力系統的主要結構

　　一個燃料電池動力系統的成本比例主要由下表所示（未包含儲氫罐），電池堆的成本占到整個動力系統超過50%，是最關鍵的核心部件。

　　經過多年的發展，燃料電池堆和輔助系統技術和工藝更加成熟，成本逐年下降，燃料電池車動力系統的總成本也隨之持續下降，現在成本較07 年下降了將近一半。

燃料電池系統成本組成

燃料電池系統成下降曲線

　　燃料電池第一次出現于1838年， 英國物理學家William Grov在當年出版的The London and Edinburgh PhilosophicaMagazine and Journal of Science 中曾刊登過世界上首枚燃料電池的原型。1958年，通用電力公司與美國NASA合作推出歷史上第一款商用燃料電池。1991年，Roger Billings 發明了第一輛氫能源燃料電池車。1993年，加拿大Ballard 公司展示了一輛零排放、最高時速為 72km/h、以質子交換膜電池為動力的公交車，引發了全球性的燃料電池電動車的研究開發熱潮。

第一枚燃料電池的原型

燃料電池結構示意圖

　　目前市場上的燃料電池一共有5 種，分別是質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池（AFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和磷酸鹽燃料電池（PAFC）。其中AFC，PAFC，MCFC屬于第1-3 代燃料電池，在市場上已經逐步被性能更優異的第4SOFC 和第5 代 PEMFC 代替。其中 SOFC 更適用于工業發電設備，目前主要用于分布式發電及余熱供熱，未來有望成為主力發電設備，而 PEMFC 主要應用在交通運輸和一些固定式領域，是目前交通能源領域方面最備受矚目的燃料電池。

PEMFC正逐漸淘汰市場上其他燃料電池

　　PEMFC 雖然在性能上適合車用，但其成本仍然偏高。一個質子交換膜燃料電池主要由膜電極組件（MEA）、雙極板和密封圈組成。而膜電極是其中關鍵部件組件，它由質子交換膜、催化劑以及擴散層組成。催化劑目前主要用的是鉑金，占燃料電池堆總成本的60%，這是PEMFC 成本居高不下的主要原因。

質子交換膜燃料電池的構成