为什么要开发氢燃料电池汽车，而不直接研究氢能源发电？
本人从事氢能源20年，首先回答一下前面答友的问题。1.氢燃料电池汽车完全取代普通家用轿车在20年内是不现实的。主要问题是绿氢的来源问题，加氢站的普及等。2.目前国内发展氢燃料电池的车辆主要是公交和重卡。公交是路线固定，只需要配置一两个加氢站就可以了。重卡则主要是物流车，路线也基本固定，所以解决办法也和公交一样。虽然这两类车辆在所有车辆中的百分比不高，但是绝对数量巨大，能解决好也为后续方案提供借鉴。3.氢能源的应用场景很多，家用轿车只是很少一部分。更多的地方是减碳，比如石化工厂，冶金等，大量需要氢去替代原来的煤炭和天然气。4.氢能源是理想解决方案，但是不可能一下就完成。目前的任务是提高氢能在能源中的占比。每一个百分点都是巨大的改变。5.即使在碳中和以后，同样会有煤炭，天然气，石油化石能源的存在，只是占比不一样。所以将来的能源话结构是多元化的，而不是很多人的认为将来做饭都用氢气。 再来回答一下直接氢气燃烧的问题，简单的说就是两点。1.转换效率。氢燃料电池的热转换效率比烧氢高不少，这个从燃料电池的原理上就可以明白。不懂的可以搜索一下。2.直接烧氢的发动机可靠性差。国内的北京理工大学很多年前就做过烧氢的内燃机，但由于氢气的燃烧速度快，温度高，对内燃机的材料要求高造成可靠性差。国外宝马也做过，他们用了液氢瓶，续航还可以。可以在网上看一下，有张宝马7的氢内燃机路过天安门的照片。 最后说一下，很多对氢能有不少疑问，可以理解，因为氢能作为二次能源，问题很多。但是在目前的减碳大环境下，氢能还是比较看好的。我们这个行业，2019年前都是一个小众行业，目前火得连我也有点看不明白。但是这将是未来发展重点。一句话，前途光明，道路曲折。 欢迎大家和我交流。  很多人对氢能的了解太少，就会对氢有莫名的恐惧，如果想了解的可以看一下《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》和《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》。 这些都官方的资料。   2022年5月19-21日，北京氢能展，有兴趣的可以去看看，规模也是空前的 
这位朋友的问题刚好提到了点子上，目前的氢燃料电池就是利用氢燃料电池堆发电来驱动汽车的。 氢燃料电池系统包括xx kW燃料电池堆、涡轮增压空压机、膜式加湿器、氢循环、升压转换器、空气滤清器、离子交换器、12V水泵和燃料电池控制单元等。 氢气日常储存在氢气罐中（一般为70Mpa左右罐子），经过管道来到电池堆中，在电池堆中跟氧气发生反应，产生电流，电流经过DCDC的升压给驱动电机，或者有多余的电流则储存在动力电池里，动力电池的电也可以作为电能驱动汽车。 用丰田氢燃料电池汽车来作为例子来说明： 氢气通过左边蓝色的负极，被催化剂“铂”分解成电子和氢离子（质子），质子继而通过中间灰色那块的质子交换膜（电解质膜），到达右边绿色的正极，氢与氧反应变成水和热量。 与此同时，电子从负极流向正极，产生了驱动电机的、从正极流向负极的外部电流。 氢气燃烧会产生水，需要及时将水排出，以免影响反应，同时氢堆产生的电需要经过DCDC升压才能给电机用，可以减少电机尺寸。DCDC主要作用是使燃料电池堆输出电压适应变化的车载高压。 最大的好处就是完全的清洁燃料，没有废气排出。而且热效率高，燃料电池堆的热效率在66%以上，电机效率在90%以上，整体效率就在60%以上了。 除此之外，加氢很快，跟汽油车一样的没有续航问题。 氢气的能量密度也很高，比如汽油能量密度为40MJ/KG，但是氢气的能量密度为140MJ/KG，锂离子电池能量密度为0.7MJ/KG。 至于缺点，我在之前的回答中也提到过，氢气的储存是个问题，需要高压罐，加氢站的建设成本也是高上天，因此氢燃料电池汽车的成本也非常高，推广难度很大。 氢燃料汽车推广任重而道远。