世界在役火电厂转型新能源发电

摘要

【燃料电池传来大消息！成本大降60%！各大车企纷纷布局！万亿风口来了？】近些年来，我国的各大车企，也纷纷在氢能源汽车方向发力。在2020年北京车展上，东风、上汽、广汽都纷纷发布了自己的样车。很多机构预测氢能源有望开启下一个万亿级市场。

在新能源汽车领域，除了混动、纯电动汽车以外，还有一种氢燃料电池汽车，因为可以做到“零”排放。氢能被许多专家誉为是一种“终极清洁能源”。但和混动、纯电动汽车相比，我们现在在公路上能够看见的氢燃料电池汽车却寥寥无几。这种汽车和现有的新能源汽车在技术上有什么区别，它什么时候才能大规模走进我们的生活？

氢能是最环保、最容易获得的能源，也被称为21世纪的“绿色动力”。在刚刚结束的东京奥运会上，不光奥运圣火的能源来自于氢能，而且运动员日常用车也采用了氢能源汽车。除了环保，氢能源汽车续航里程长、充气快，小车只要三分钟就可以充完，充完一次气可以跑六百公里。

近些年来，我国的各大车企，也纷纷在氢能源汽车方向发力。在2020年北京车展上，东风、上汽、广汽都纷纷发布了自己的样车。很多机构预测氢能源有望开启下一个万亿级市场。

虽然各路资本已经疯狂涌入氢能领域，氢能源车的产业上下游也在积极投入，但氢燃料电池车的推动并不顺畅。根据中国汽车工业协会最新发布的数据显示，今年前5个月，燃料电池汽车产销分别完成188辆和207辆，同比分别下降47.3%和44.1%。究其原因，就是成本制约和配套未成规模，其中整车生产成本的制约尤为明显。

氢能源汽车里的燃料电池系统就如同燃油车里的发动机，是整车最核心的部件。一直以来，燃料电池系统中主要的关键部件膜电极、质子交换膜、气体扩散层、双极板的生产技术和核心工艺被国外高度垄断，如何实现技术突破、降低成本，成为我国科研团队一直努力的方向。

中国科学院大连化学物理研究所，是我国最早开展氢燃料电池研究的地方。作为动力源，燃料电池的性能、安全早就在上世纪航空航天等军工领域得到了充分验证。但一旦降维到民用汽车，成本就成了一个无法平衡的障碍。

如果把燃料电池电堆比喻成一个人体的话，双极板就是人体的骨架，起到了支撑的作用，属于不可或缺的关键材料。

一个功率为100kW的电堆需要400多片金属双极板。但在上个世纪90年代左右时完全依靠进口，动辄就要几十万甚至接近上百万元的天价，而如今依靠国内科学家的努力，现在100kW电堆上的双极板只需要5万元。

通过几十年的努力，多项垄断技术被打破，国产双极板的功率密度，从第一代的不到2000瓦每升，到如今的4000瓦每升；寿命也从2000小时，做到了如今的1万小时。这些成果也都意味着成本在不断下降。

电堆，可以看作是人的身体，是氢燃料电池汽车的核心中枢。

新源动力的第四代电堆，是专门应用在商用车上的大型电堆。这家国内较早研发燃料电池的企业，当初一个普通的50kW的电堆就要150万人民币，而现在第四代电堆已经将成本压缩到了50万元。

新源动力压缩成本的关键奥秘就在眼前的这台设备上。这台喷涂机正在对摆放好的透明薄膜上喷涂黑色的液体，看似像在进行喷墨印刷，其实这喷出的液体可不是普通的涂料，而是含有铂金的浆料。

含有铂的催化剂是氢燃料电池最优的催化剂，可以更有效促进发电。但是铂，也就是大家最熟悉的白金，全球的总储量只有1.4万吨，如今在市面的价格一克400元左右。

在5年前的技术状态下，这家企业生产一台100kW的燃料电池需要用到100多克铂金，也就是仅这一项成本就要40000多元，而随着他们的不断攻关和技术进步，现在生产一台相同功率的燃料电池所用铂金减少到了25克，只需要10000元就可以了。

燃料电池电堆的另一个关键部件，负责隔绝有害物质，为电堆供气供养料的气体扩散层。在燃料电池中的作用就像人体中的肺，负责隔绝电堆中的有害物质，为电堆提供纯净的氢氧气。作为电堆中必不可少的关键材料，它占据了10%的成本。

2018年以前，气体扩散层一直受到国外的技术封锁和垄断。直到2018年底，捷氢科技联合一家新材料企业不断进行研发，优化产品，如今他们已经迭代开发了10代产品。

石伟玉介绍说，一台100kW电堆，扩散层用量大概在20平方米左右，按照目前进口的价格，600块到800块每平方米来算的话，预计需要12000元左右。而在国产化替代以后，成本预计可以下降30%—40%到8000元左右。

通过科研院所和众多企业的不懈努力，如今的燃料电池成本与五年前相比已经下降了60%，原来一台价值为150万元的100kW燃料电池系统价格现在只需要50万元。在毛宗强看来，未来，距离燃料电池车真正落地推广，走入寻常百姓家，不会太遥远。