为什么要开发氢燃料电池汽车，而不直接研究氢能源发电？
题主问的这个问题，挺有意思。 其实，大伙都听说过氢燃料电池，肯定也知道，最核心的原理就是“氢燃料发电”，相当于电解水的逆反应。 题主只是开了个脑洞，把氢气直接用来“发电厂发电”，不也是一种办法吗？高效、零污染。 其实，这不是一个脑洞问题，真的有科学家在研究这个方向，甚至已经有类似的发电站出现了。 我专门找了一些文献，主要讨论几个问题，和大伙分享。 国家提“碳达峰、碳中和”，是非常有决心的。 主要有2个原因：一方面，丰富我国能源结构，减少对外依赖，保障能源安全；另一方面，低碳、绿色、清洁，才可以持续发展，所以，风电、光伏等可再生能源将快速推进。 氢能不会平白无故地产生，恰恰可以来自于可再生能源。而且，在电力系统领域，氢能还可以弥补风电、光伏的一些劣势。 这真是个良心问题。氢气怎么用，首先可以直接“烧”。 当年，我们课题组做过一个研究，就是“氢气发动机”。说白了，就是不喷汽油喷氢气，仍然是内燃机的原理，希望通过比较小的改动，实现化石燃料向氢能的过渡。实际上，宝马也做过类似的研究。 这个研究有很多困难，比如喷气嘴的“氢脆”问题，具体就不展开了。 那么，跳出“内燃机”这个小圈子，我们重新思考氢能怎么用，一个趋同的答案是“氢能变电能”。 目前，应用火热的主要有车用氢燃料电池、燃料电池分布式电站、大型固定电站。 两条路径：氢燃料电池发电、氢燃气轮机发电。 先说氢燃料电池发电：根据电解质种类不同，燃料电池分为质子交换膜燃料电池PEMFC、固体氧化物燃料电池SOFC、熔融碳酸盐燃料电池MCFC、碱性燃料电池PAFC。 目前最常“露脸”的是质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池。 前者：工作温度低，启动快，非常适合车载使用，这就是我们最熟悉“（车用）氢燃料电池”；后者：全固态、能量转化率高，可用于分布式发电、集中供电等固定电站。  再说氢燃气轮机发电：这样的想法更直接了，以氢燃料代替天然气，用于燃气轮机发电。 燃气轮机有什么好处呢？15分钟左右，可以将发电负荷从零拉满，从而解决电网“削峰填谷”的核心难题。 整个工作流程比较清晰： 如果只是“氢能取代天然气”，还没有那么完美，还可以与风电、光伏等可再生能源结合起来，让氢能成为一个“储能中介”。 风电最大的问题是“不稳定”，会产生一些“废电”，无法直接并网传输。 这些“废电”怎么办呢？可以接入电解槽，完成“电解制氢”，并把氢气储存起来。在电网需要高负荷输出时，则由氢燃气轮机发电并网。 这些“废电”产生的氢气，可以直接拉走，给汽车利用吗？当然可以！不过，这就需要解决氢储存、氢运输、加氢站等问题了。 而且，从我国的地理环境可以推知，风电、光伏，主要在广袤的大西北，但能源的强需求则来自于东部地区，氢能运输距离太远了，电能传输其实更高效。 所以，短期内看，纯电动车更适合国内市场。 参考： 《氢能储运技术现状及其在电力系统中的典型应用》