燃料電池原理最早由英國物理學家William Grove提出，在20世紀60年代在美國航天領域正式應用，之后逐漸從這一特殊領域轉向實用化領域。燃料電池在航空航天，尤其在無人機領域，以及家庭電源，汽車，移動電子設備，水下機器人等領域有廣闊的應用前景【1】。

隨著燃料電池技術不斷升級，氫能利用系統的不斷完善，特別是近年來伴隨各類電子智能設備的崛起以及新能源汽車的風靡，燃料電池越來越受到市場的青睞。氫燃料電池主要應用于固定、運輸和便攜式三大領域【1, 2】。

[市場上相關燃料電池產品]

▼便攜式燃料電池應用困境

燃料電池具有能量轉化率高，能量密度高，噪音低，零污染等多種優勢。但在國內之所以沒有大規模應用，其原因是多方面的。我們今天主要談一下汽車領域以外的便攜式燃料電池面臨的困難。

▼ 成本居高不下

??1）質子交換膜及催化劑

質子交換膜及催化劑占了燃料電池成本很大的比重。質子交換膜作為電解質，起到傳導質子，隔離反應氣體的作用。燃料電池大都采用鉑作催化劑，盡管近年來經過深入研究，使鉑的用量降低了3 個數量級，但其成本仍然較高。

??2）雙極板

國內燃料電池主要采用石墨雙極板，其技術雖已相當成熟，但機械強度差，加工成本高使其在工業上難以大規模應用。

??3）用氫成本高

雖然目前氫氣成本較高，但近年來隨著國內工業副產氫氣得到有效利用，以及風能太陽能等清潔能源的不斷發展，未來氫氣的成本一定會不斷降低。

??4）氣瓶、瓶閥等配件成本高

除燃料電池及氫氣外，閥門和氣瓶等設備也給用戶帶來了一定的經濟壓力。

[市場上的燃料電池及相關組件]

▼技術成熟度低

中國在燃料電池催化劑、質子交換膜、碳紙等關鍵材料方面已經有所布局，但還處于實驗室階段，產品的一致性和可靠性尚無法保障。

當前，日本、美國、德國和韓國是燃料電池市場的主要統治者。氫能研發是韓國政府“21 世紀前沿科學計劃”的主攻技術領域之一。韓國政府成立了“氫能研發中心”，針對韓國10年內氫能的發展，涉及氫能生產、氫能貯藏和氫能利用三方面，目前已經進入推廣執行階段。從專利技術細節來看，韓國關注膜電極組件。在應用方面，韓國更為關注燃料電池便攜式應用【3, 4】。

▼氫氣來源和安全隱患

目前國內針對小型化的便攜式燃料電池及氣瓶和瓶閥的法律法規和認證標準尚不健全，因而在安全性方面很難得到保障。

用戶獲得氫氣主要有以下途徑：

??1）自行購買制氫加氫設備

該方案需要投入大量資金采購設備，需要占用較大的空間存放設備。用戶需取得相關的制氫加氫資質。另外，氫氣屬于易燃易爆的氣體，用戶在制氫、儲存及充裝過程中存在極大安全隱患。

??2）前往制氫廠家進行充裝

國內氫氣生產廠商一般位置較偏遠，且充裝壓力一般低于20Mpa，不能滿足用戶的實際需求。另外，氣體廠商的充裝接頭一般不適配用戶的閥門。

??3）前往加氫站進行充裝

當前國內加氫站較少，且只針對汽車開放，其充裝接頭只適用于車用閥門。

▼斗山如何“突出重圍”？

斗山集團從2014年收購美國UTC及韓國Fuelcell Power以來，擁有超過50年的PAFC和超過30年的PEMFC燃料電池研發和運營經驗。斗山摩拜創新作為斗山集團的全資子公司，自2016年成立以來，憑借自身技術優勢，深入布局中國、美國和韓國市場。突破重重困難，力圖為用戶提供高性能、低成本、高安全性和便捷性的便攜式燃料電池。

▼成本節約

斗山摩拜創新的氣瓶和瓶閥及相關配件可租賃給用戶，用戶無需承擔購買氣瓶及損耗的成本。

斗山致力于建立覆蓋全國范圍的氫氣充裝和配送網點，未來氫氣的使用成本會進一步降低。

▼一流的技術

斗山摩拜創新自主開發的高性能金屬堆，真正實現了便攜式燃料電池的輕量化。金屬材料的導電導熱性能好, 資源豐富, 而且強度高。通過表面改性, 極大提高了金屬雙極板的導電性和耐腐蝕性能，提高了電堆的環境適應能力及使用壽命。完成核心部件電堆的自動化產線組裝，最大限度減少產品缺陷和不良率，實現高品質電堆的量產。

斗山摩拜創新燃料電池擁有一套完善的輔助系統，包括反應劑供給系統、排熱系統、排水系統、電性能控制系統及安全裝置等。

▼便捷性與安全性兼顧

斗山摩拜創新為用戶提供便捷的氫氣配送服務，于今年2月28日成功構筑35Mpa氫氣充裝產線。目前可實現廣東省內3天，國內3~7天的配送服務。未來斗山將會在上海、北京、成都等地陸續建立氣體充裝站點，用戶只需在移動客戶端下單，便可享受到便捷的氫氣配送服務。

[國內氫氣充裝產線]

[為用戶配送的氫氣瓶]

目前在韓國的氫氣充裝產線可同時為200只氣瓶充氣，為氫氣的供應提供了可靠的保障。未來，斗山將不斷拓展自己的業務范圍，力圖在全世界范圍內建立便捷的氫氣供應網絡。

[韓國氫氣充裝產線]

斗山摩拜創新的氣瓶及閥門先后進行了國際ISO認證，美國國土交通部DOT認證，歐洲高壓容器CE認證，韓國高壓容器KGS認證以及中國特檢院企標登記（部分認證進行中）。在保障產品安全的前提下，最大程度提升產品性能。

斗山為用戶提供的瓶閥符合IOS標準規定的自動泄放，2級減壓，壓力實時監控以及適配電子閥流量控制等要求。針對不同國家的法律法規，為不同國家的用戶提供3型瓶和4型瓶。為用戶安全使用保駕護航。

[各項安全性測試]

氫能的發展離不開廣大合作伙伴和用戶的支持，希望未來有更多的伙伴與我們同行，共同為中國氫能事業做出貢獻。