近年來(lái)，隨著(zhù)我國氫能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，國內分析氫能產(chǎn)業(yè)鏈的文章很多，但都浮于表面，真正對我國和世界先進(jìn)水平的差距進(jìn)行分析的很少。

近日，國電投氫能公司首席技術(shù)官柴茂榮接受了科技日報記者的專(zhuān)訪(fǎng)。針對一些國內媒體對氫能及燃料電池技術(shù)進(jìn)步的過(guò)度炒作，他說(shuō)，國內的很多公司都號稱(chēng)能生產(chǎn)出燃料電池電堆，但和世界最先進(jìn)的燃料電池技術(shù)相比，差距仍大。

起了個(gè)大早，趕了個(gè)晚集

“我國燃料電池雖起了個(gè)大早，但在關(guān)鍵核心材料、技術(shù)工藝和推廣應用方面，還有很大差距或進(jìn)步空間?！辈衩瘶s表示。

我國是世界產(chǎn)氫大國，產(chǎn)量近3000萬(wàn)噸，絕對是世界第一。但氫氣基本上都用在了石油精煉、加氫重整和合成氨、甲醇等方面，而用于燃料電池等的高純氫氣，則不到百分之一。粗氫很便宜，每公斤不到10元，但到了加氫站，則價(jià)格差不多漲了10倍。

目前，國內氫氣壓縮、精制、加氫站關(guān)鍵設備、零配件和技術(shù)大部分都還依賴(lài)國外。氫氣瓶用材料，如高強度碳纖維、密封膠、氣瓶閥組等基本也依賴(lài)國外，造成成本居高不下。

在燃料電池方面，國內人為地把燃料電池應用區分為乘用車(chē)用和商用車(chē)用，輕易地得出燃料電池只適合于重卡等商用車(chē)的結論。實(shí)際上，國外燃料電池乘用車(chē)和商用車(chē)的開(kāi)發(fā)基本上是同步進(jìn)行的，而燃料電池乘用車(chē)技術(shù)相對更成熟。比如豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)實(shí)現了商業(yè)化，它和同檔次的電動(dòng)汽車(chē)特斯拉Model S同臺競爭，價(jià)格基本相當，而續航距離和安全可靠性更優(yōu)。

與國外相比至少還差一代

我國因為到目前為止燃料電池原材料基本依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)高質(zhì)次，電堆體積大、功率密度小，加速性、穩定性都嚴重不足，難以實(shí)現在乘用車(chē)上使用。而且，國內用峰值功率除以活性區體積計算出來(lái)的功率密度，和國外平均單電池0.65V以上在汽車(chē)運行工況下的額定功率相比，實(shí)質(zhì)意義有限。至于耐久性，國外要求15年壽命，5000小時(shí)無(wú)故障，國內簡(jiǎn)單地理解成用5000小時(shí)劣化系數來(lái)計算，更是相差甚遠。

最近，某國外公司的不少電堆已經(jīng)進(jìn)入中國市場(chǎng)，很多做成系統并已在幾大檢測機構中測試。相比之下，同樣標稱(chēng)130kW的電堆，體積不到國產(chǎn)電堆的一半，而按同樣單電池0.65V計的額定功率，國產(chǎn)電堆功率比進(jìn)口電堆至少低20%以上?！皩?shí)際上，我們國產(chǎn)的很多電堆和世界最先進(jìn)的電堆技術(shù)相比，至少還差一代以上?！辈衩瘶s強調。

此外，在關(guān)鍵材料上，我國有很多廠(chǎng)家都宣傳能生產(chǎn)。但實(shí)際上，催化劑方面，國內在耐久性能、單位鉑金的發(fā)電電流MMA都有很大的差異，具體體現在擔載工藝和載體選材上。貴金屬顆粒大小不均勻，載位不穩定，抗反極、抗毒性差，也沒(méi)有人開(kāi)發(fā)高耐久性能載體；質(zhì)子交換膜方面，高溫拉伸強度、低加濕質(zhì)子傳導率、滲氫電流等主要指標和國際水平相差一個(gè)數量級。國內拿杜邦質(zhì)子膜對標，但車(chē)載用高功率電堆用質(zhì)子膜，國外早在十幾年前就已不再使用杜邦的質(zhì)子膜。還有碳紙擴散層，從導電碳纖維到抄紙到成紙工藝技術(shù)，國內也一直沒(méi)有突破。

核心材料和技術(shù)自主化才能站在產(chǎn)業(yè)鏈頂端

車(chē)載用高功率雙極板技術(shù)，也一直是我國的短板。從上一代石墨雙極板到最新的無(wú)鍍層鈦金屬雙極板，有效地解決了車(chē)載用電堆雙極板的輕量化、抗震強度、耐腐蝕性、大規模連續生產(chǎn)和生產(chǎn)效率的問(wèn)題。我國的金屬雙極板的耐腐蝕性、鍍膜強度、生產(chǎn)效率、平整性、耐久性，還有前面提到的電堆性能，都和國際先進(jìn)水平相差懸殊。

國內很多廠(chǎng)家都只能購買(mǎi)國外材料生產(chǎn)膜電極、電堆等，然而，國外最先進(jìn)的材料難以買(mǎi)到，國產(chǎn)材料又很難達到車(chē)規級指標要求——雖然廠(chǎng)家不少，但大部分來(lái)自大學(xué)實(shí)驗室，容易有生產(chǎn)經(jīng)驗不足、只注重幾個(gè)單項指標的問(wèn)題，且對一致性、穩定性和降低成本不敏感。

柴茂榮表示，國電投正立足于國內實(shí)現材料級自主化的開(kāi)發(fā)。催化劑、質(zhì)子膜、碳紙、膜電極、雙極板、電堆仿真設計、系統等全部核心材料和技術(shù)目前已全部實(shí)現了自主化，并建有自己的生產(chǎn)線(xiàn)。只有這樣，才能站在產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，把握整個(gè)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)性，掌握產(chǎn)品的定價(jià)權。

來(lái)源|科技日報

編輯|敬之

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