●激發氫能的巨大潛力
氫能作為燃料電池的「燃料」，非常重要，一定要先行一步。
氫作為一種無色、無味的氣體，廣泛的分布於地球的地表、地幔、地核和大氣層中，是宇宙中最為重要，質量最輕，最為清潔、最為豐富元素之一。
氫主要以化合物形式生存，最突出表現是水，氫佔水總質量1/9，如果用電解水制氫，能量密度很高，其效率可達80%；氫還生存於一些礦物質中，如綠柱石，鋰電氣石，頑火輝石的結構中，多以極少量氣態生存；氫還分布於地球不同氣層中，含量隨高度不同，也有少量的氫氣存在；更有趣的是氫氣還是生命組成的一種元素，在人體中有81種元素，氫佔10%，僅次於氧和碳，居第三位，所以氫也可稱得上一種有機物的物種。
氫還有一個重要作用，即氫的同位素將對正在開發和試驗的核聚變電站提供基礎原料，我們曾用「氕」表示氫，它的同位素「氘」「氚」，也叫重氫，資源極為豐富，而且無輻射危險。大家都知道，人們先發明原子彈，後來又發明氫彈，實際上是核裂變和核聚變的理念和應用的革命性變化。歐盟認為到2035年核聚變電站可以投入商業化應用，我國專家認為到2040年有可能投入應用，目前我們和美、英、法、日、德等國家已多年組成聯盟，共同開發核聚變電站。可以預言如果核聚變電站投入應用，那時用電幾乎不用花錢，太便宜了，而且很安全，沒有放射性，非常乾淨、無害，被稱為「仿造太陽的工廠」。
氫在人為狀態下形成三種形態：氣體氫：這已成為氫的常態，是衡量氫物理和化學質量的標準形態；液態氫：目前多用高冷卻方法形成的，要在零下253℃時，可促使氫液化，如現在太空火箭上的推動燃料就是用液態氫；固態氫：在超高壓下，促使液氫向具有導電金屬特性的固態氫出現，所以也叫金屬氫，它具有很好的超導性和超級能量，在航天、航空和軍工上有特殊用途，民用工業也有很好用途。
氫的備制歷史也是很長，而且方法非常多樣化，因時因地而宜，同時要求要不斷改進創新之中。有電解水制氫、水煤氣法制氫，、石油熱裂合成和天然氣熱合成制氫、焦爐和煤氣冷凍制氫，電解食鹽水的副產氫、釀造工業發酵制氫、甲醇裂解吸附制氫、鐵與水蒸氣反應制氫等。當代比較新的制氫方法，如生物質制氫，微生物酶制氧、海水淡化制氫，可再生能源，如風能、太陽能、水能、地熱能、海洋能發電制氫，如我國已建成海水淡化工程103個，總規模90萬噸/日，並推廣淡化水制氫示範工作。
氫的儲存，包括民用和工業用氣源以及交通工具，如FCEV氣源的存儲方式，有加壓氣態儲存，目前國際上FCEV儲氫罐壓力達70Mpa已比較常用；液態儲氫，對儲氫罐技術要求高，罐內溫度和外面溫度相關很大，內部容器構造複雜，防止產生熱漏，在FCEV上也有選用；金屬氫儲存是應用氫和多種不同金屬化合之後生成金屬氫化物，如鋁、釩、鎂、稀土系等，這種方法具有較大儲氫容量，單位體積儲氫密度好，儲氫循環壽命長，成本低；還有非氫化物儲存，如氮、硼、矽、甲醇等氫寄存其中，當化合物化解時放出氫，比較新型的納米碳儲氫，在碳微孔中存儲大量氫，是一種有前景的儲氫手段，還有碳納米管電化儲氫，已證實具有較高儲氫量，具有良好應用前景，在FCEV都在選擇之中。
氫氣輸送和加注。氫的運輸對氣態和液態已經實現大規模應用。由於用戶和要求不同，氫氣可以用管網，也可與天然氣輸送管共用，還有通過儲氫容器裝在車、船上，管網適應於量大的需求，船運、車運則適應分散的場合。
當前，對FCEV推廣來說主要是建設加氫站問題。世界上第一座FCEV加氫站是1999年5月在德國慕尼黑機場建成。目前國際上已有加氫站主要以水電解制氫為主，少部份採用天然氣水蒸氣重整制氫，也有的是運氫到加氫站的。到2016年1月全球已設立290座，其中日本28座、歐洲97座、美國75座、韓國80座、中國4座、澳大利亞1座。中國加氫站分布在北京、上海、廣州、鄭州，今後將會在FCEV示範區建設加氫站，2017年中科院大連化物所與同濟大學發明以風能與太陽能結合制氫的加氫站，每日可供200臺FCEV續程800公裡的需求。美國海德利森已到國內設立移動式加氫站業務，尋求合作建氫站。預計到2020年全球將出現5200座加氫站，比目前的增長18倍，以適應發展FCEV的需求。
據Persistence市場研究公司預測，到2020年全球氫氣需求量將從2013年的2553億立方米，增加到3248億立方米，增長27%，其中特別是中國，將是全球氫能需求和生產第一大國。
氫能有這麼多優勢，但人們對氫能安全仍有擔心，認為氫能屬於一種易燃爆氣體，特別是擴散度相當的快，當和空氣接觸時，形成混合氣體，燃爆極限更寬。為此我專門請教了有關專家，得到答案，是認為氫氣燃燒時容易快速噴發，但屬直線式形態而逃逸，不像汽柴油那樣燃燒後，不易疏散滯留性大，停留散發在原地帶，所以氫燃燒危險不比汽柴油燃燒高，同時近來人們對氫的製備整個過程的洩漏、靜電、電氣防爆、脆化等不安全因素，大力進行改進，在實用中已取得比較好的安全驗證。如本田2017年的Clarity已開始在日本本土和美國出售，燃料電池的3個儲存罐嵌在底盤架上，這樣雖然對車輛底部振動，環境惡劣，容易受碰撞，他們認為在技術上已得到反覆測試可以放心使用，而客車多把氫罐放在車頂，出事故時對車內影響不大。但車企認為儘管有了這些安全舉措，對氫能安全問題仍不能自滿，仍作為全產業鏈的安全舉措，持續不斷改進，不斷提升安全可靠的水平。
●圍剿燃料電池系統的瓶頸
燃料電池作為FCEV的動力是其核心組成部分，某種程度說燃料電池的創新水平，將決定著FCEV的產業化歷程。
有人以為燃料電池以「燃」字當頭，是否由於燃燒資源而獲取能量的，其實不是，燃料電池是依賴其裝置中的氫氣和吸取空氣中的氧氣，通過化學反應直接轉化為電能的發電裝置。
當代，燃料電池按照其電解質，工作溫度和不同用途，劃分為五種類別產品。即鹼性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、和質子交換膜燃料電池（PEMFC），在FCEV上幾乎全部應用質子交換膜燃料電池。這是因為：它的熱質量效率高，在理論上達83%，實際上已接近70%，它的電堆層面均是固體結構，在車載各種條件下，和整車相應結構變形時，不受振動因素影響；它相對於其他燃料電池的工作溫度是最低的，處於40-80℃之間，對車輛的環境適應性好；多少年來的創新努力，其關鍵的材料和零部件質量與水平已取得突破性進展，應用條件趨於成熟，成本大大下降，很有利於產業化發展。
對PEMFC來說當前最為突出的核心技術。如碳載體的催化劑是構成燃料電池應用的離子導電性，電池密度強度，電化學的效率和穩定性，以及電堆壽命有著很大關係，而催化劑上多用貴金屬，如鉑、釕，開始時，這已是四、五十年前時候，鉑用量是5mg/cm2，到上世紀90年代降到0.5mg/cm2，當前更進一步的降到0.2mg/cm2，日本業界稱他們的PEMFC鉑用量可降至0.1mg/cm2，這已和內燃機排放三元催化器鉑用量相等同，近來美國業界稱擬研發不用貴金屬，用一種石墨烯或二硫化鉬材料替代，成本可大量下降，對產業化應用很必要；如質子交換膜，在電化學的應用上和催化劑性質有很多相同之處，同樣構成關鍵因素，它和其他燃料電池的電源隔膜很大不同，它不只是一種隔膜材料，更是電解質和電極活性物質的基底，通常的電池隔膜是屬於多孔的，而質子交換膜是一種可選擇性透過膜，幾乎為國際上膜企業所壟斷。近日開展的汽車論壇上，專家認為我國對質子交換膜燃料電池有了很大進步，但關鍵材料和零部件的國產化率還低，現在在50%左右，力爭2020年達到70%，我們在一些關鍵的材料和零部件上還處於「新手」狀況，急需提升。
當前我們的FCEV已經歷了不短時段堅苦努力，在科技上有了很大進步，但在產業總體上仍處於萌芽狀況，專家認為不要再犯慢步走毛病，跟隨著、分散化、同質化老毛病，則有可能會陷入「中等收入陷阱」中，這樣可能對FCEV發展很不利。為此我們要認真學習習總書記關於科技轉化為生產力的重要論述。習總書記說「我們必須認識到，從發展主導國家命運的決定 性因素是社會生產力，和勞動生產率，只有不斷的進行科技創新，不斷的解放社會生產力，不斷的提高勞動生產率，才能實現經濟社會持續健康的發展，避免陷入「中等收入陷阱」。這很深切的告訴我們，創新科技目的是要加快轉化為社會生產力。為了加速發展我們的FCEV事業，必須緊緊抓住科技創新的「牛鼻子」，從氫能和燃料電池的核心帶，從FCEV整體的產業鏈特色和國情出發，大力加強科技創新驅動力，大力加強對材料和核心零部件的基礎研究和應用，使之儘快盡好的把科技轉化為社會生產力和社會勞動生產率上，這也可以說是實行FCEV發展供給側結構性改革的一個關鍵點。
這樣，我們設想是參照電動車「三縱、三橫技術路線」，進一步實施「三縱、三橫、三平臺的FCEV產業化路線」上。更多的從商業模型，也可能說是系統工程模型上，思考FCEV的戰略、策略，從整體上有效控制和實施FCEV產業化發展的路線圖。
這裡「三縱」是指：純氫能燃料電池汽車，甲醇燃料電池汽車和氫電混合燃料電池汽車，這是當前構成FCEV的基本結構車型；「三橫」是指：質子交換膜燃料電池系統，電控及安全控制系統和關鍵材料和零部件系統，這是構成FCEV核心技術運作方向和基礎研發和應用的要害；「三平臺」是指：國家政策引導和支持平臺、新型FCEV整體設計和智能化融合發展平臺和社會基礎設施和服務平臺。在FCEV初期平臺，作用至關重要，是FCEV走向規範化發展內涵的重大要素，這樣「三縱、三橫、三平臺」構成了新型FCEV產業化系統工程架構，具有綜合、生態、包容、開放、融合、可控、集成、動態、重組、突變的能力，對建立FCEV的實體經濟實力，建設自主品牌力，提高國際競爭力具有現實的可操作指導意義。