到20世纪50年代以前，燃料电池一直处于理论与应用基础的研究阶段。燃料电池理论和类型也不断丰富，1952年英国剑桥大学的Bacon用高压氢氧制成了具有实用功率水平的燃料电池。在此前期间，GE（通用电气）资助了PEMFC质子交换膜燃料电池的研究。
20世纪60年代由于载人航天对于大功率、高比功率与高比能量电池的迫切需求，燃料电池才引起一些国家与军工部门的高度重视。美国NASA（国家航空航天局）的Apollo登月计划中就是采用燃料电池为太空船提供电力和饮用水的，是美国联合技术公司的UTCPower通过引进培根专利，成功研制了Apollo登月飞船的主电源——Bacon型中温氢氧燃料电池，双子星宇宙飞船(1965)也采用了通用的PEMFC为主电源。再此之后，氢氧燃料电池广泛应用于宇航领域，同时，兆瓦级的磷酸燃料电池也研制成功，可见，燃料电池在当时已是一种被验证的相对成熟的技术。
20世纪70-80年代，能源危机和航天军备竞赛大大推动了燃料电池的发展。以美国为首的发达国家开始大力支持民用燃料电池的开发，至今还有数百台当时投资的PC25（200千瓦）磷酸燃料电池电站在世界各地运行。此后，各种小功率燃料电池也开始在宇航、军事、交通等各个领域中得到应用。
20世纪90年代至今，人类日益关注环境保护。以质子交换膜燃料电池为动力的电动汽车、直接甲醇燃料电池的便携式移动电源、高温燃料电池电站、用于潜艇和航天器的燃料电池等蓬勃发展。
（三）燃料电池的应用已经较为广泛
燃料电池有三大类主要市场：固定电源、交通运输和便携式电源。
1、固定电源应用是目前最大的市场
固定电源市场包括所有的在固定的位置运行的作为主电源、备用电源或者热电联产的燃料电池，比如分布式发电及余热供热等。固定燃料电池被用于商业、工业及住宅主要和备份能发电，它还可以作为动力源可以安装在片源远位置，如航天器、远端气象站、大型公园及游乐园、通讯中心、农村及偏远地带，对于一些科学研究站和某些军事应用非常重要。固定电源应用在燃料电池主流应用中占比最大，其中美国市场目渗透率略高，大型企业的数据中心使用量呈较明显的上升趋势。
除用于发电之外，热电联产（CHP）燃料电池系统还可以同时为工业或家庭供电和供热。
2、交通动力应用是目前关注度最高的燃料电池应用领域
交通运输市场包括为乘用车、巴士/客车、叉车以及其他以燃料电池作为动力的车辆提供的燃料电池，例如特种车辆、物料搬运设备和越野车辆的辅助供电装置等。
汽车用燃料电池作为动力系统是目前关注度最高的应用领域，也是我们本文将详细探讨的应用。这是目前是爆发最迅猛，也是关注度最高的应用领域。
燃料电池为动力的叉车是燃料电池在工业应用内最大的部门之一。用于材料搬运的大多数燃料电池是质子交换膜燃料电池提供动力，但也有一些直接甲醇燃料叉车进入市场。目前正在运营的燃料电池车队有大量的公司，包括联邦快递货运、西斯科食品、GENCO、H-E-B杂货店等。
便携式电源市场包括非固定安装的或者移动设备中使用的燃料电池，目前相比锂电池的优势并不明显，因此市场渗透不快。
二、燃料电池需求增长快，政策是重要推手
（一）燃料电池销量继续快速增长
按照DOE数据，2014年，全球燃料电池市场销售总额增长9亿美元，达到22亿美元，相比2013年的13亿美元增长了69.23%。增长的主要原因美国的物料搬运设备、大规模固定电源使用的燃料电池和日本家用燃料电池销量大增，使得北美和亚太地区成为燃料电池的主要增长地区。
2014年全球燃料电池出货量比2013年增长了37%，达到超过50,000组燃料电池，总容量超过180MW，比2013年增长了约7%。其中，北美总装超过140MW，超过了欧洲和亚洲总装容量的三倍。其中，固定电源市场份额仍然最高，燃料电池组件销量约40,000件，约占总销量的80%，装机容量超过140MW，约占总装容量的78%。交通运输市场的总销量与2013年持平，但装机容量约35MW，较2013年增长75%。便携式电源市场虽然组件销量大增，但总装机容量变化不大。
2014年美国地区零售、电信等行业固定电源总装容量以及物料搬运设备电源总装容量大增，以及向日本、韩国和欧洲等国的出口增加，使得北美地区在总装容量上比2013年的约88KW增加了61%。
（二）政策扶持是燃料电池产业发展的重要推手
从宏观角度看，燃料电池除了具备性能优势，使产业界可能受惠之外，最大的好处还是来源于清洁环保。
环保！可再生！燃料电池，尤其是氢燃料电池的基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极。直接将化学能转换为电能，效率可以至少高达50%以上，无燃烧，不排放有害尾气，只排放水。也因此，燃料电池持续得到各国政府的大力推动，尤其是2009年的联合国气候变化大会对温室气体排放制定目标后，燃料电池用于清洁能源变革的呼声开始走高。
2009年12月，联合国气候变化大会在丹麦哥本哈根召开，经过与会各方努力，全球主要温室气体排放国家达成了减排目标。其中美国承诺2020年温室气体排放量在2005年的基础上减少17%，欧盟承诺在2020年温室气体排放量比1990年的水平上减少20%。
温室气体主要由化石燃料燃烧产生，包括发电厂发电，以化石燃料的工厂以及车辆排放的尾气，减少化石燃料燃烧成为减排的重要途径，而燃料电池恰恰可以将燃烧变为电化学反应，提升能效转换率，减少二氧化碳或其他废弃气体的排放。
1、欧美政府在燃料电池领域是先行推手
燃料电池作为新型清洁能源，一直以来受到美国政府和各州政府的大力支持。
（1）持续资金投入
cnBeta数据显示，2015年，美国能源部宣布将在燃料电池和氢技术行业投资超过2000万美元，其中，共有10个项目将得到资助，旨在推进燃料电池和氢技术，并实现早期燃料电池的应用，如轻型燃料电池汽车（FCEV）；同时，美国能源部表示其支持的项目自2006年以来，已经帮助将燃料电池成本下降50%，同时耐用性翻翻，并且减少所需的铂量。其最终的目标是，加速美国创新清洁能源技术，减少国家对外国石油的依赖、减少碳排放量。
此前奥巴马政府公布的预算中，太阳能、燃料电池等新能源项目每年获得150亿美元的投资，10年共计1,500亿美元。2012年全球燃料电池产业有近80%的投资发生在美国。
（2）政策及政府力量扶持，补贴和税收优惠政策不断出台
美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域，在美国能源部（DOE）、交通部（DOT）和环保局（EPA）等部门的支持下，燃料电池产业发展较快，通用、福特、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等车厂都在美国加州参加了燃料电池汽车的技术示范运行，并培育了联合技术公司UTC、巴拉德Ballad等国际知名的燃料电池厂商。
2012年，美国国会在新一期的能源修订会议上重新修订了氢燃料电池政策方案，包括多项税收抵免，以及HFV以及储氢、制氢以及加氢站等基础设施的奖励政策。以加州为例各地州政府也有类似政策不断出台。
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