科技沿革：氫燃料電池發展歷程

下文將按照時間順序帶您回顧上榜科技——“氫燃料電池”的發展歷程。1800 Anthony Carlisle和William Nicholson發現水電解現象1800年，英國科學家Anthony Carlisle和William Nicholson發現通電能使水分解成氫氣和氧氣（水電解）。

1802Humphrey Davy制作燃料電池雛形1802年，英國化學家Humphrey Davy制作了一個簡易燃料電池(C/H2O, NH3/O2/C)，能產生微弱的電流。

1838 Schonbein提出燃料電池原理1838年，德國化學家Christian Friedrich Schonbein最先對燃料電池的現象及原理展開研究，并于1839年發表相關研究成果。

1839Grove發明氫燃料電池，被視為“燃料電池之父”1839年，英國物理學家William Robert Grove基于Schonbein的理論，將兩個鉑電極的一端浸沒于硫酸溶液中，另一端分別置于氫氣和氧氣中，檢測到鉑電極之間的電流流動以及液面上升（水電解的相反過程），Grove稱這種電池為“氣體電池”。Grove因此被稱為“燃料電池之父”，1839年也被視為燃料電池誕生年。

1889Mond和Langer創造“燃料電池”一詞1889年，德國科學家Ludwing Mond和Charles Langer創造了燃料電池的名稱，并試圖制造出第一個可實用的燃料電池裝置。

1893Ostwald完善燃料電池理論1893年，德國化學家Friedrich Wilhelm Ostwald完善了燃料電池的工作理論，指出燃料電池的關鍵組成要素：電極、電解質、氧化劑、還原劑、陽離子和陰離子。

1895Jacques制造大功率電堆1895-1896年，英國科學家William W. Jacques制作出一個由100個管狀單電池組成的1.5kW的電堆，以及一個約30kW的電堆。電堆使用通入空氣的圓柱形鐵罐做電池陰極，碳棒為電池陽極，采用約450℃的熔融KOH作為游離電解質，獲得了良好的電池性能（100 mA/ cm2, 1.0 V），這種電池被推薦用于海軍的電動艦艇。William W. Jacques成為首個制作大功率電堆的科研工作者。

1921Baur研究熔融碳酸鹽燃料電池1921年，德國科學家Baur制造了第一個熔融碳酸鹽燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC），他嘗試直接使用碳取代氫氣作為燃料，同時采用熔融碳酸鹽作為電解質以保證電解質成分不變，但是低電導率等問題仍然存在。

1939Bacon開發堿性燃料電池

20世紀中期Grubb和Niedrach開發聚合物電解質燃料電池1955年，美國科學家Thomas Grubb采用一種硫酸化的聚苯乙烯離子交換膜作為電解質，以此提升燃料電池性能，但是這種膜的化學穩定性和導電性都較差。1958年，德國科學家Leonard Niedrach提出可在膜上沉積鉑作為氫氧化反應和氧還原反應的催化劑。60年代早期，聚合物電解質燃料電池（Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell， PEMFC）逐漸分為兩類：低溫質子交換膜燃料電池（工作溫度不超過100°C）和高溫質子交換膜燃料電池（工作溫度150-200°C）。

Broers和Ketelaar開發熔融鹽燃料電池1958年，荷蘭科學家Broers和Ketelaar使用由碳酸鋰、鈉或鉀的混合物組成的電解液浸漬在氧化鎂燒結的多孔電極上，該燃料電池工作了6個月，工作溫度達到650℃。

堿性燃料電池開始實際應用1958年，英國科學家Bacon制造了一臺堿性燃料電池（Alkaline Fuel Cell，AFC）作為英國皇家海軍潛艇的動力來源。1959年，英國科學家Bacon發明了一個由40節單電池組成的功率5kW，效率60%的燃料電池堆。同年，德國科學家Harry Ihrig帶領團隊制造了一個由1008節燃料電池組成，電解質為KOH，使用以丙烷和壓縮氫氣為主要成分的混合氣作為燃料，功率為15 kW的燃料電池堆用于拖拉機動力。1962年，美國科學家Pratt & Whitney在 Bacon的研究基礎上改進堿性燃料電池并用在了阿波羅飛船項目上。

固體氧化物燃料電池研究進程加快  1959年，通用電氣公司加快了對固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）的研究。1962年，德國科學家Weissbart和Ruka采用氧化鋯浸漬過的導電陶瓷氧化物作為固體電解質，電池工作溫度為1000°C。

Elmore和Tanner發明磷酸燃料電池

1961年，美國科學家Elmore和Tanner發明了磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC），電解質為35%的磷酸和65%的硅粉附著于聚四氟乙烯上，電池可直接與空氣反應而不再需要提供純氧，電池在90mA/cm2，0.25V下工作6個月沒有出現明顯的性能衰退。

20世紀中后期聚合物電解質燃料電池取得突破性進展20世紀60年代美國杜邦（DuPont）公司為阿波羅計劃所用的燃料電池開發全氟磺酸離子交換膜。20世紀80年代初加拿大的Ballard公司將全氟磺酸離子交換膜用于聚合物電解質膜燃料電池，這種膜具有良好的熱穩定性、化學穩定性和離子傳導特性，這種膜的運用使聚合物電解質燃料電池的性能得到大幅提升。

20世紀后期 燃料電池開始應用于汽車1966年通用汽車公司推出了全球第一款燃料電池汽車Electrovan，該車動力系統由32個串聯薄電極燃料電池模塊組成，持續輸出功率為32千瓦，峰值功率為160千瓦。1993年Ballard公司展示了一輛零排放，最高時速為72km/h的質子交換膜燃料電池汽車。2000年之前，燃料電池汽車產業對于發展氫燃料電池汽車處于概念設計及原理性認證階段，主要以概念車形式推出氫燃料電池汽車。

2007本田推出第一款量產燃料電池車型2007年，本田（Honda）宣布量產FCX Clarity，FCX Clarity成為第一款量產的燃料電池汽車。

2008燃料電池客車成為北京奧運會新能源示范車福田汽車和清華大學共同研發的燃料電池客車在2008年作為“奧運節能與新能源示范車”用于接載來自全世界的運動員。

2014 燃料電池汽車商業化元年2014年現代的Tucson FCV和豐田的Mirai這兩款燃料電池車型實現量產并推向市場，2014年因此被認為是燃料電池汽車商業化元年。

2017奔馳推出首款插電式燃料電池技術量產車2017年，奔馳推出世界首款插電式燃料電池技術量產車GLCF Cell EQ Power，續航里程達483 km。

2020 億華通成為“氫能第一股”京津冀地區開展氫能示范2020年，清華大學支持培育的北京億華通科技股份有限公司在上交所科創板上市，成為科創板“氫能第一股”。億華通獲得全球首個百臺級燃料電池發動機訂單，并與行業完成多個“首輛”燃料電池汽車開發，支撐京津冀地區率先在全球范圍開展燃料電池汽車常態化示范運營。2022燃料電池在北京冬奧會上示范運行  五大燃料電池汽車示范城市群建設2022年北京冬奧會示范運行超1000輛燃料電池汽車，全國燃料電池汽車保有量超10000輛。當前我國五大燃料電池汽車示范城市群建設加快推進，核心技術不斷突破，氫能產業鏈逐步完善。一系列利好之下，國內燃料電池汽車交付、投運迎來密集期。不過值得注意的是，氫能產業尚處于起步階段，還須從基礎設施建設等多方面發力。