NL-020_安仁國際新聞中心
2022年第020期

 

【央視財經】在新能源汽車領域，除了混動、純電動汽車以外，還有一種氫燃料電池汽車，因為可以做到“零”排放。氫能被許多專家譽為是一種“終極清潔能源”。但和混動、純電動汽車相比，現在在公路上能夠看見的氫燃料電池汽車卻寥寥無幾。這種汽車和現有的新能源汽車在技術上有什麼區別，它什麼時候才能大規模走進我們的生活？

 

氫能是最環保、最容易獲得的能源，也被稱為21世紀的“綠色動力”。在東京奧運會上，不光奧運聖火的能源來自於氫能，而且運動員日常用車也採用了氫能源汽車。除了環保，氫能源汽車續航里程長、充氣快，小車只要三分鐘就可以充完，充完一次氣可以跑六百公里。

 

近些年來，中國各大車企也紛紛在氫能源汽車方向發力。在2020年北京車展上，東風、上汽、廣汽都紛紛發佈了自己的樣車。很多機構預測氫能源有望開啟下一個萬億級市場。

 

雖然各路資本已經瘋狂湧入氫能領域，氫能源車的產業上下游也在積極投入，但氫燃料電池車的推動並不順暢。根據中國汽車工業協會最新發佈的資料顯示，2021年前5個月，燃料電池汽車產銷分別完成188輛和207輛，同比分別下降47.3％和44.1％。究其原因，就是成本制約和配套未成規模，其中整車生產成本的制約尤為明顯。

 

氫能源汽車裡的燃料電池系統就如同燃油車裡的發動機，是整車最核心的部件。一直以來，燃料電池系統中主要的關鍵部件膜電極、質子交換膜、氣體擴散層、雙極板的生產技術和核心工藝被國外高度壟斷，如何實現技術突破、降低成本，成為中國科研團隊一直努力的方向。

 

中國科學院大連化學物理研究所，是中國最早開展氫燃料電池研究的地方。作為動力源，燃料電池的性能、安全早就在上世紀航空航太等軍工領域得到了充分驗證。但一旦降維到民用汽車，成本就成了一個無法平衡的障礙。

 

如果把燃料電池電堆比喻成一個人體的話，雙極板就是人體的骨架，起到了支撐的作用，屬於不可或缺的關鍵材料。

 

一個功率為100kW的電堆需要400多片金屬雙極板。在上個世紀90年代左右時完全依靠進口，動輒就要百萬元的天價，而如今依靠中國科學家的努力，現在100kW電堆上的雙極板只需要新台幣約220萬元。

 

通過幾十年的努力，多項壟斷技術被打破，中國國產雙極板的功率密度，從第一代的不到2000瓦每升，到如今的4000瓦每升；壽命也從2000小時，做到了如今的1萬小時。這些成果也都意味著成本在不斷下降。

 

電堆，可以看作是人的身體，是氫燃料電池汽車的核心中樞。

 

新源動力的第四代電堆，是專門應用在商用車上的大型電堆。這家中國國內較早研發燃料電池的企業，當初一個普通的50kW的電堆就要新台幣655萬元，而現在第四代電堆已經將成本壓縮到大約新台幣220萬元。

 

新源動力壓縮成本的關鍵奧秘就在眼前的這台設備上。這台噴塗機正在對擺放好的透明薄膜上噴塗黑色的液體，看似像在進行噴墨印刷，其實這噴出的液體可不是普通的塗料，而是含有鉑金的漿料。

 

含有鉑的催化劑是氫燃料電池最優的催化劑，可以更有效促進發電。但是鉑，也就是大家最熟悉的白金，全球的總儲量只有1.4萬噸，如今在市面的價格一克新台幣1700元左右。

 

在5年前的技術狀態下，這家企業生產一台100kW的燃料電池需要用到100多克鉑金，也就是僅這一項成本就要大約新台幣17萬元，而隨著他們的不斷攻關和技術進步，現在生產一台相同功率的燃料電池所用鉑金減少到了25克，只需要約新台幣4萬元就可以了。

 

燃料電池電堆的另一個關鍵部件，負責隔絕有害物質，為電堆供氣供養料的氣體擴散層。在燃料電池中的作用就像人體中的肺，負責隔絕電堆中的有害物質，為電堆提供純淨的氫氧氣。作為電堆中必不可少的關鍵材料，它佔據了10%的成本。

 

2018年以前，氣體擴散層一直受到國外的技術封鎖和壟斷。直到2018年底，捷氫科技聯合一家新材料企業不斷進行研發，優化產品，如今他們已經反覆運算開發了10代產品。

 

石偉玉介紹說，一台100kW電堆，擴散層用量大概在20平方米左右，按照目前進口的價格，600塊到800塊每平方米來算的話，預計需要新台幣5萬元左右。而在中國國產化替代以後，成本預計可以下降30%—40%到約新台幣3.4萬元左右。

 

通過中國科研院所和眾多企業的不懈努力，如今的燃料電池成本與五年前相比已經下降了60%，原來一台價值為約新台幣655萬元的100kW燃料電池系統價格現在只需要新台幣220萬元。在毛宗強看來，未來，距離燃料電池車真正落地推廣，走入尋常百姓家，不會太遙遠。