燃料電池汽車（FCV）是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較，其動力方面的不同在于FCV用的電力來自車載燃料電池裝置，電動汽車所用的電力來自由電網(wǎng)充電的蓄電池。因此，F(xiàn)CV的關(guān)鍵是燃料電池。

燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝Оl(fā)電裝置。發(fā)電的基本原理是：電池的陽極（燃料極）輸入氫氣（燃料），氫分子（H2）在陽極催化劑作用下被離解成為氫離子（H+）和電子（e-），H+穿過燃料電池的電解質(zhì)層向陰極（氧化極）方向運動，e-因通不過電解質(zhì)層而由一個外部電路流向陰極;

在電池陰極輸入氧氣（O2），氧氣在陰極催化劑作用下離解成為氧原子（O），與通過外部電路流向陰極的e-和燃料穿過電解質(zhì)的H+結(jié)合生成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的水（H2O），完成電化學(xué)反應(yīng)放出熱量。這種電化學(xué)反應(yīng)與氫氣在氧氣中發(fā)生的劇烈燃燒反應(yīng)是完全不同的，只要陽極不斷輸入氫氣，陰極不斷輸入氧氣，電化學(xué)反應(yīng)就會連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，e-就會不斷通過外部電路流動形成電流，從而連續(xù)不斷地向汽車提供電力。與傳統(tǒng)的導(dǎo)電體切割磁力線的回轉(zhuǎn)機(jī)械發(fā)電原理也完全不同，這種電化學(xué)反應(yīng)屬于一種沒有物體運動就獲得電力的靜態(tài)發(fā)電方式。因而，燃料電池具有效率高、噪音低、無污染物排出等優(yōu)點，這確保了FCV成為真正意義上的高效、清潔汽車。

為滿足汽車的使用要求，車用燃料電池還必須具有高比能量、低工作溫度、起動快、無泄漏等特性，在眾多類型的燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池（pEMFC）完全具備這些特性，所以FCV所使用的燃料電池都是pEMFC。

燃料電池汽車工作原理

燃料電池汽車的工作原理是，作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池中，與大氣中的氧氣發(fā)生氧化還原化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出電能來帶動電動機(jī)工作，由電動機(jī)帶動汽車中的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，進(jìn)而帶動汽車的前橋（或后橋）等行走機(jī)械結(jié)構(gòu)工作，從而驅(qū)動電動汽車前進(jìn)。

7核心部件燃料電池。燃料電池的反應(yīng)結(jié)果會產(chǎn)生極少的二氧化碳和氮氧化物，副產(chǎn)品主要產(chǎn)生水，因此被稱為綠色新型環(huán)保汽車。燃料電池汽車是電動汽車的一種，其核心部件燃料電池。通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能動力。

燃料電池汽車的氫燃料能通過幾種途徑得到。有些車輛直接攜帶著純氫燃料，另外一些車輛有可能裝有燃料重整器，能將烴類燃料轉(zhuǎn)化為富氫氣體。單個的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動力，滿足車輛使用的要求。圖2為燃料電池汽車的燃料電池本體示意圖。

燃料電池汽車補(bǔ)貼政策

12月30日，財政部、科技部、工信部、發(fā)改委出臺《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》，旨在進(jìn)一步促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，不斷提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，增強(qiáng)核心競爭力，做好新能源汽車推廣應(yīng)用。

通知指出，除燃料電池汽車外，各類車型2019－2020年中央及地方補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和上限，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上退坡20%。

在新能源客車方面，以動力電池為補(bǔ)貼核心，以電池的生產(chǎn)成本和技術(shù)進(jìn)步水平為核算依據(jù)，設(shè)定能耗水平、車輛續(xù)駛里程、電池/整車重量比重、電池性能水平等補(bǔ)貼準(zhǔn)入門檻，并綜合考慮電池容量大小、能量密度水平、充電倍率、節(jié)油率等因素確定車輛補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步完善新能源貨車和專用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，按提供驅(qū)動動力的電池電量分檔累退方式核定。同時，分別設(shè)置中央和地方補(bǔ)貼上限，其中地方財政補(bǔ)貼（地方各級財政補(bǔ)貼總和）不得超過中央財政單車補(bǔ)貼額的50%。

在電池方面，通知指出，引入動力電池新國標(biāo)，提高動力電池的安全性、循環(huán)壽命、充放電性能等指標(biāo)要求，設(shè)置動力電池能量密度門檻。提高燃料電池汽車技術(shù)要求。

對于燃料電池車，按照燃料電池車的類型進(jìn)行補(bǔ)貼。對于燃料電池乘用車，給予20萬元/輛補(bǔ)貼。對于燃料電池小型貨車、客車，給予30萬/輛補(bǔ)貼。對于燃料電池大中型客車，中重型貨車，給予50萬/輛補(bǔ)貼。燃料電池額定功率與發(fā)動機(jī)額定功率相比不小于30%，且不低于30KW。業(yè)內(nèi)人士表示，隨著電動汽車的補(bǔ)貼退坡加速，燃料電池車較高的補(bǔ)貼額度會逐漸彌補(bǔ)之前價格高的劣勢，鼓勵企業(yè)加大對燃料電池車的研發(fā)投入，2017年將有更多燃料電池車型出現(xiàn)。

業(yè)內(nèi)人士分析，該政策對于乘用車補(bǔ)貼變化不大，僅按照補(bǔ)貼既定退坡機(jī)制下降20%。對于客車補(bǔ)貼退坡幅度較大，達(dá)到40%以上。電池補(bǔ)貼的大幅度退坡遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市場之前的預(yù)計，且提出了更高的技術(shù)要求，這是由多種原因造成的，一方面受騙補(bǔ)影響，大量企業(yè)不思進(jìn)取，只為補(bǔ)貼而研發(fā)；另一方面加速退坡有利于將補(bǔ)貼資源集中在那些重視技術(shù)研發(fā)，真正有市場競爭力的企業(yè)，也可以倒逼企業(yè)加大對電池技術(shù)特別是電池能量密度的研發(fā)，使這些企業(yè)在補(bǔ)貼減少甚至取消以后依舊能夠生存發(fā)展壯大；最后，補(bǔ)貼退坡也是國家新能源汽車發(fā)展規(guī)劃和汽車動力電池發(fā)展規(guī)劃的必然要求。預(yù)計隨著補(bǔ)貼退坡的加速，新能源汽車行業(yè)及汽車動力電池行業(yè)必將進(jìn)行重新洗牌。

業(yè)內(nèi)人士還分析，隨著國補(bǔ)對電池能量密度要求的提高，企業(yè)為了能拿到更多補(bǔ)貼，必將更多的采用能量密度更高的三元電池體系，由于國家在年底放開了對三元電池的限制，明年三元動力電池將迎來爆發(fā)，但是三元電池的安全性低于磷酸鐵鋰電池，未來三元電池能否經(jīng)受住客車安全的考驗，還有待觀察。