燃料电池可直接一步将氢能转换为电能，效率高。它是电化学反应，不燃烧，所以转化效率特别高。氢 气通过燃料电池进行电化学反应，再通过电动机去推动轮子，能量利用效率高达 80%。汽油发动机通过机械传动到轮子，能量利用效率 30%。蒸汽机的转化效率 更糟糕，只有 4%-8%。

燃料电池转换效率高

燃料电池下游主要应用领域

　　燃料电池早在 20 世纪 60 年代就因其体积小、容量大的特点而成功应用于航天领域。进入 70 年代后，随着技术的不断进步，氢燃料电池也逐步被运用于发电和汽车。现如今，伴随各类电子智能设备的崛起以及新能源汽车的风靡，氢燃料电池主要应用于三大领域：固定领域、运输领域、便携式领域。从市场的观点来看，燃料电池因其稳定性和无污染的特质，既适宜用于集中发电，建造大、中型电站和区域性分散电站，也可用作各种规格的分散电源、电动车、不依赖空气推进的潜艇动力 源和各种可移动电源，同时也可作为手机、笔记本电脑等供电的优选小型便携式电源。

　　2014 年固定式燃料电池市场占有率达 70%，并将继续引领未来全球燃料电池市场的发展。根据 Navigant 的一份报告显示，目前固定式燃料电池系统的年出货量大约为 4 万套，预计在 2022 年的年出货量 将达到 125 万套，其复合年平均增长率达 51.7%。固定式燃料电池行业正处于一个非常活跃的阶段，许多公司计划开发或安装固定式燃料电池系统，由于现代社会对电力系统的稳定性及在自然灾害情况下电力的持续供应要求的增加，固定式燃料电池系统作为小型发电及备用电源系统得以迅速 的发展。

全球固定应用领域燃料电池出货量

　　便携式电源市场包括非固定安装的或者移动设备中使用的燃料电池，适用于军事、通讯、计算机等领域，以满足应急供电和高可靠性、高稳定性供电的需要，实际应用的产品包括高端手机电池、笔记本电脑等便携电子设备、军用背负式通讯电源、卫星通讯车载电源等；另一方面用作自行车、摩托车、汽车等交通工具的动力电源，以满足环保对车辆排放的要求。预期是运用在手机，无人机，数码相机等领域。目前相比锂电池从价格和性能两个 方面来看优势并不明显，因此现在对于便携式燃料电池的需求相当少。

全球便携设备应用领域燃料电池出货量

　　交通运输市场包括为乘用车、巴士/客车、叉车以及其他以燃料电池作为动力的车辆提供的燃料电池，例如特种车辆、物料搬运设备和越野车辆的辅 助供电装置等。汽车用燃料电池作为动力系统是目前关注度最高的应用领域。这是目前是爆发最 迅猛，也是关注度最高的应用领域。

全球交通领域燃料电池出货量

　　相较于锂电池，燃料电池最大优势就是能量密度高，约是锂电池的 120 倍。能 量密度优势利于实现具有跨时代意义的能源技术革命,尽管汽油车比电动车出现 要晚 20 年，但还是凭借着能量密度高的优势，迅速抢占汽车市场，且市占率高 达 95%以上。氢的能量密度大概是汽油 3-4 倍，但实际上没有那么理想，理论数 值没有那么高，必须经过压缩液化。现在公认的是燃料电池车和汽油差不多，大 概可以跑 500-800 公里。随着储氢技术的提高，最大里程可达 1200 公里。纯电 动车方面，跑 300 公里锂电池汽车车重和储能系统体积均约为燃料电池汽车的 2 倍。并且在相同行驶距离下，纯电动汽车（包含铅酸电池电动车、镍氢电池电动 车、锂电池电动车）的重量也都大于燃料电池汽车，其行驶能耗也会增加。

不同储能材料能量密度对比

燃料电池汽车长途行驶车重几乎不变

燃料电池汽车储能系统体积远小于电动汽车

　　相比于纯电动汽车， 燃料电池汽车在载重、节能、环保、经济等方面优势突出，氢燃料电池汽车更是 被誉为新能源汽车的终极目标。国际上如丰田、本田、戴姆勒、通用等许多汽车 巨头也都加大了对燃料电池汽车的研发，力争抢占这一制高点。随着各国对燃料 电池投入的加大，国外燃料电池汽车快速发展形成的示范效应将推动氢燃料电池 汽车在新能源汽车领域将逐步占据主导地位。

燃料电池汽车（FCEV）与纯电动车（BEV）性能比较

燃料电池汽车（FCEV）与纯电动车（BEV）性能比较

　　电池系统或发动机成本是影响传统内燃机车、锂电 池、燃料电池整车三者成本的主要因素。锂电池系统主要由正极材料、负极材料、 隔膜、电解液等组成，其中正极材料和隔膜的制造成本约占据总成本的一半左右。 目前锂电池成本约为 1200 元/千瓦时，根据电池容量的不同，电池成本也会不同， 高昂的电池价格是电动汽车价格居高不下的主要原因。燃料电池动力系统主要由 膜电极、催化剂、双极板、扩散层、空压机等组件构成，其中电堆成本（主要是 前三者）占据了燃料电池系统成本的一半以上。目前交通运输用燃料电池系统的 成本为 53 美元/千瓦,与 2006 年相比下降了 57.3%；同时 DOE 预估 2020 年燃料 电池系统成本为 40 美元/千瓦，最终的目标价位设定在 30 美元/千瓦，燃料电 池系统成本快速降低的趋势将极大地促进燃料电池汽车的商业化。

燃料电池成本持续下降