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燃料電池傳來大消息!成本大降60%!各大車企紛紛佈局!又一個萬億風口來了?

2022.2.9 新聞中心 02/09 每日一新

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。

 

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。