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首先要知道，氫燃料電池的電動(dòng)車其驅(qū)動(dòng)方式還是電機(jī)，氫只是用來反應(yīng)發(fā)電的能源，最后與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
一般氫燃料電池驅(qū)動(dòng)總成主要包含五個(gè)子系統(tǒng)，分別是：“氫氣子系統(tǒng)、熱管理子系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、空氣子系統(tǒng)和電堆?！?/p>
其中氫氣子系統(tǒng)的作用是負(fù)責(zé)車輛氫能源的儲(chǔ)存與供給。氫氣一般被壓縮成液態(tài)氫儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫罐，相當(dāng)于燃油車的油箱，電動(dòng)車的電池。
在使用過程中，氫氣子系統(tǒng)需要向電堆供應(yīng)適量的氫氣。在供應(yīng)氫氣的管路上安裝有高壓傳感器，檢測(cè)壓力，這方面和燃油車供油系統(tǒng)的上的壓力傳感器一樣。
經(jīng)過高壓管道的氫氣最終抵達(dá)氫氣噴射閥（標(biāo)識(shí)5），在ECU的控制下，氫氣閥門通過背后的電磁閥開度，將需要量的氫氣噴射到電堆。
在整個(gè)氫氣子系統(tǒng)的末端還有一個(gè)叫陽(yáng)極循環(huán)泵（標(biāo)識(shí)7）的回收裝置。陽(yáng)極循環(huán)泵其實(shí)就是將多余的氫氣壓縮后回收，類似于缸內(nèi)直噴燃油車上的低壓回油閥。
最后經(jīng)過儲(chǔ)存，輸送，壓力檢測(cè)，電磁閥噴射、陽(yáng)極循環(huán)泵回收多個(gè)環(huán)節(jié)，組成了一個(gè)高效的氫氣供給系統(tǒng)。
與氫氣反應(yīng)的是氧氣，而氧氣的主要來源是大氣。
但大氣氣壓太低，為了給電堆提供足量的氧氣，在供氧系統(tǒng)上增加有電子機(jī)械增壓器，和燃油車上常見的機(jī)械增壓系統(tǒng)的原理大致相同。不同的是，燃油車機(jī)械增壓器采用油浮式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子軸承上的潤(rùn)滑油會(huì)受熱蒸發(fā)，導(dǎo)致進(jìn)氣混有適量的機(jī)油氣體。
電堆有大量的催化劑，蒸發(fā)機(jī)油氣體可能會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒。因此，供氣系統(tǒng)必須保證吸入足量且純潔的空氣，所以氫燃料電池上的機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)子也經(jīng)過了特殊的設(shè)計(jì)，不再是傳統(tǒng)的油浮式，還可以承受更高的轉(zhuǎn)速。
經(jīng)過過濾、壓縮后的空氣呈現(xiàn)高密度，高溫狀態(tài)，不能直接導(dǎo)入電堆，因此在增壓器后的進(jìn)氣道上還設(shè)有一個(gè)中冷器，這個(gè)和燃油車上的中冷器是一致的。
同樣，在這套進(jìn)氣系統(tǒng)上也設(shè)置有低壓傳感器（增壓前）、高壓傳感器（增壓后）、空氣流量傳感器（流量監(jiān)測(cè)）、空氣溫度傳感器（中冷器監(jiān)測(cè)），電磁閥（將適量的空氣噴射入電堆）等等，形成了一個(gè)高效的進(jìn)氣系統(tǒng)。
最后經(jīng)過過濾，增壓，降溫的空氣通過噴射電磁閥，被送到電堆陰極。
電堆：電堆是氫氣和氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的地方：2H2+O2=2H2O
其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，陽(yáng)極是氫氣，陰極是氧氣。氫通過陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。
以上只是最簡(jiǎn)單的理論，要大規(guī)模普及氫燃料汽車仍有巨大的難度。
首先是催化劑中毒。氧氣中帶有的雜質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒，降低電堆效率。
第二是存氫難。儲(chǔ)氫罐有很高的壓力（上汽榮威950，采用了70兆帕儲(chǔ)氫系統(tǒng)）、還有防止火燒爆炸，高密度等等都是儲(chǔ)氫氣存在的難題。因此、目前氫燃料電池主要適用于商用車。
除此之外，現(xiàn)場(chǎng)博世的工作人員向《高工車評(píng)》介紹，噴射閥門的噪音抑制也是一大難題。由于電磁閥是高壓噴射，所以NVH的噪音很大。目前博世采用的噴射閥還有低壓回流閥體積不到日系車型的三分之一，而且NVH的抑制也非常好，這是傳統(tǒng)零部件廠商的優(yōu)勢(shì)。
從行業(yè)角度看，氫燃料電池占據(jù)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：
在過去的十年，由于鋰電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的突飛猛進(jìn)，氫燃料電池被過度輕視。而最近一兩年鋰電池行業(yè)遇到了一些瓶頸，氫燃料電池又重新引了主機(jī)廠的關(guān)注。
第一，鋰電池技術(shù)突破難。雖然目前大多數(shù)電動(dòng)車的續(xù)航都能達(dá)到600KM左右，但電池能量密度還是處于170KWH/KG的行業(yè)水平，長(zhǎng)續(xù)航只是增加了了更多的電池，這會(huì)導(dǎo)致車輛交通浪費(fèi)在運(yùn)送電池本身上，既不經(jīng)濟(jì)也不合理。
而且鋰電池在過去十年能量密度已經(jīng)提高了2.5倍，已經(jīng)達(dá)到物理化學(xué)極限，再提高就是安全極限的突破。因此，想要再提高能量密度是很困難的。如果一輛純電動(dòng)車想要NEDC突破800KM，勢(shì)必需要依賴下一代電池技術(shù)的突破。
第二，充電慢。充電技術(shù)突破需要整個(gè)國(guó)家供電體系的優(yōu)化。目前純電動(dòng)汽車充電時(shí)間遠(yuǎn)大于燃油車加油時(shí)間。
在這樣一個(gè)背景之下，氫燃料電池依托于獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，再次出現(xiàn)在大眾的視野。而且在很多個(gè)方面，氫燃料電池都能避免純電動(dòng)汽車的短板。具有長(zhǎng)期投資的優(yōu)勢(shì)。
第一、氫氣的能量密度可以比電池更大。氫氣釋放電能其實(shí)就是一個(gè)氧化還原反應(yīng)。如果儲(chǔ)氫系統(tǒng)的壓力足夠大，小體積的液態(tài)氫可以達(dá)到很高的續(xù)航。
第二、加氫快。加注一罐氫氣只需要三到五分鐘，比充電更快，而且不用到處找充電樁。
除此之外，氫氣也是最潔凈的能源，氫燃料電池的反應(yīng)產(chǎn)物只有水。
但是，氫燃料電池也存在很多困難。
第一、車載儲(chǔ)氫技術(shù)。同樣的質(zhì)量，氫氣的能量密度不低，但汽油，柴油在自然環(huán)境下就是液態(tài)，氫氣需要壓縮才能變成液態(tài)，還要保證安全。
目前70兆帕的儲(chǔ)氣系統(tǒng)每一升氫氣的能量密度只有800WH，如果儲(chǔ)氫系統(tǒng)想要達(dá)到80KW的能量，就需要100L的儲(chǔ)氣系統(tǒng)，體積相當(dāng)龐大了。
第二、燃料電池技術(shù)。主要是電堆的膜電極和空氣壓縮技術(shù)，雖然都有所突破，但壽命還是太短了，國(guó)內(nèi)只能做到幾千小時(shí)的耐用，但豐田已經(jīng)可以達(dá)到上萬(wàn)小時(shí)。
第三、供應(yīng)鏈不成熟。氫燃料電池的大多數(shù)技術(shù)還不夠成熟，目前推動(dòng)氫燃料電池需要大量的進(jìn)口元器件，價(jià)格高昂，很難控制整車成本，更無(wú)法普及。
第四、基礎(chǔ)建設(shè)投資大。目前加氫站太少，而且加氫氣站建設(shè)費(fèi)用巨高（一個(gè)上500萬(wàn)左右）。純電動(dòng)汽車面臨著充電不便的問題，氫燃料車也再所難免。氫燃料汽車需要加氫站，而且還不能像電動(dòng)車在家里慢慢充，在某些條件下，還不如純電動(dòng)汽車方便。
總體上看，氫燃料電池汽車在理論上全面優(yōu)于石油和鋰電池，被譽(yù)為車用能源的“終極形式”。實(shí)際上，氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)進(jìn)化一直很慢。所以普遍認(rèn)為氫燃料電池車應(yīng)該先應(yīng)用在商用車上，因?yàn)樯逃密嚨穆肪€比較規(guī)律，對(duì)加氫站數(shù)量的需求就比較小。
未來，氫燃料電池汽車和純電動(dòng)汽車也應(yīng)該會(huì)有各自的應(yīng)用市場(chǎng)，共生共存。
