谢邀，先说结论目前燃料电池本身由于性能、寿命、效率等问题不适合直接驱动汽车，因此通过与辅助电源协同也就是类似混合动力的方式共同驱动汽车比单一燃料电池驱动更优。

首先，性能问题，相比于发动机和锂电池来说，目前燃料电池的输出偏「软」，就像100ms延迟下玩FPS一样，响应较慢。功率输出难以直接跟随较大功率变化的需求。急加速性能差。所以从动力性能的角度不适合直接驱动汽车。

第二，寿命问题，就拿目前最常见的质子交换膜燃料电池来说，其使用寿命一般2000-5000小时，即使每天通勤时间两小时算，其使用寿命也不乐观。另外较大的功率波动会大大减少质子交换膜的使用寿命，而燃料电池本身成本很高。所以从使用寿命和经济角度直接驱动不合适。

第三，效率问题，和发动机一样，燃料电池也有其最佳功率的区间，处于最佳工作温度，最佳功率输出的燃料电池其工作效率最高、使用寿命也最长。如果直接用燃料电池驱动汽车，其功率波动大工作效率低，另外还有一个关键点就是无法进行能量回收。

因此，目前常见的燃料电池汽车就是燃料电池与辅助电源(超级电容、动力电池等)通过串联或者并联的方式一起给汽车提供动力。你所说的燃料电池给锂电池充电就是燃料电池与动力电池串联的作为汽车的动力源。

先给出一个FCV动力系统结构图。

燃料电池车动力系统结构框图

这个图是个轮毂电机驱动的动力系统，把电机控制器和轮毂电机看成一套，就比较好理解了，直流母线上并了3个主要设备，电机控制器，动力电池，DC/DC，其中电机控制器是用电设备，动力电池是储能设备，DC/DC是稳压设备。燃料电池其实是在DC/DC后面的。

为什么要这样的结构，首先看为什么要一个DC/DC，因为燃料电池目前还无法提供稳定的电压，其电压波动范围比较宽，也就是产生的电无法直接使用，必须经过一个DC/DC经行稳压，才能使用。一般改DC/DC功率较大，纯电动车上的DC/DC一般是用来提供12/24V低压电的，功率一般在几百瓦到3000瓦之内，而燃料电池的DC/DC用来做稳压或者升压的，功率要与电堆匹配，比如一个额定60kW的电堆，就要配一个不小于60kW的DC/DC。

再看为什么要配一块动力电池？燃料电池的峰值输出能力很差，可以近似的认为，燃料电池只有额定功率，没有峰值功率，而电动汽车的驱动特性对峰值功率的要求还很高，比如启动时，一般需要峰值转矩启动，这个时候，电机的功率是额定的2倍甚至更高。汽车爬坡，汽车跑在高转速区间，都是需要高于额定功率的，这个时候，光靠燃料电池是无法满足动力需求的，而锂电池可以补充超出额定功率的部分。当输出功率低于额定功率时，燃料电池可以给锂电池充电。这个锂电池不同于一般的动力电池，他的特性更像PHEV,HEV的电池，需要有高倍率充放、长寿命的特点。长期工作在浅充浅方区间。这个时候可能有人问，把燃料电池的额定功率做到电机的峰值功率不就可以去掉锂电池了吗?没错，可以（实际上目前的然燃料电池还有相应速度慢的问题），但是不经济了。就像有人问，多加电池是否可以让电动车需要超过1000公里，当然可以了，但是不经济，做出来也没人买单。产品设计出来是给人用的，带来价值的，那么就要评估值不值。目前燃料电池车配锂电池是最经济的做法。

存在就是合理吗？还要给他找合理的理由？

増程式汽车了解一下。

有答案已经写了，现在的氢燃料汽车实际上属于增程式电动汽车的一种。

一、所谓增程式电动汽车？就相当于给每辆电动车上安装一个小型发电机。这个发电机可以是汽油发电（汽油增程式）、氢发电等等。

二、为什么采用增程式？主要是现在的电动汽车电池还处于发展阶段，续航无法短时间满足需求，增程式可以通过携带燃料的方式等效增加汽车携带的能量，增加续航。

三、能不能不要电池？发电机有以下问题导致无法单独用于供给汽车动力：1、启动慢 2、汽车行驶中功率需求变化很快，一会大功率加速，一会停车。而通常对於单一用电器，发电机都无法快速调整发电的功率（越庞大的用电分布消耗越平稳，不会剧烈变化，反之用电器越少，消耗变化越不稳定，越难以控制发电功率，这就是为什么国家鼓励使用谷电）。比如一脚油门下去，发电机来不及发出电，就会导致加速很慢，一个急停，发电功率还来不及降下来，多出来的电没处去（有电池的话就充进电池了）。 3、如果没有电池，发电机就需要大功率型号，成本就很高（尤其是氢反应堆），因为你要满足汽车最大消耗时的功率。而搭载了电池，发电机就可以适当选择小型号，大功率消耗的时候可以暂靠电池放电助力，等车辆消耗小的时候再给电池充回来。

四、如果续航问题解决了，是不是就不用这么麻烦了？

个人见解，按照趋势，如果里程焦虑已经渐渐不是问题，就没必要采用增程模式了。

如果真的想用氢能，还不如直接建造氢发电站，把发出来的电直接接到电网。这样集中处理的效率和成本明显比分散处理有优势。还不用到处建造加氢站，节约土地，安全隐患也少很多。

技术发展的趋势都是集中处理代替分散处理，从发电站到互联网，都是如此。

你把燃料电池想像成一条河，动力电池当成一个水库，下游用水的人想成电机。

一条河的流量基本是稳定的，可能大点小点，但是基本还算稳定，调节能力差。下游用水的人一会多一会少，每时每刻都在变（想像你开车刹车油门换挡一顿操作猛如虎）。直接用河水来不及反应，跟不上，也很难跟。因此你需要一个水库把水存起来，再在水库上安个闸口，每次柠闸口就行，河流小点没事，细水长流都行，保证水库充足

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