前段時(shí)間，國務(wù)院總理李克強(qiáng)在日本豐田汽車北海道工廠參觀考察了氫燃料電池車。這一舉動(dòng)，被解讀為對(duì)氫燃料電池車產(chǎn)業(yè)釋放出利好信號(hào)。

目前，國外的燃料電池車已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2014年年底，日本豐田公司宣布實(shí)現(xiàn)燃料電池車的商業(yè)化。而在國內(nèi)，車用燃料電池還處在技術(shù)驗(yàn)證階段。南方科技大學(xué)機(jī)械與能源工程系教授王海江指出，我國車用燃料電池的現(xiàn)狀是——幾乎無部件生產(chǎn)商，無車用電堆生產(chǎn)公司，只有極少量商業(yè)運(yùn)行燃料電池車。

關(guān)鍵材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用斷裂 缺乏生產(chǎn)線

車用燃料電池，一般為質(zhì)子交換膜燃料電池。它有兩大關(guān)鍵部件：膜電極組件和雙極板。前者由“三兄弟”構(gòu)成：質(zhì)子交換膜、催化層和氣體擴(kuò)散層。

質(zhì)子交換膜的主要功能是傳輸質(zhì)子，分隔反應(yīng)氣體以及電子絕緣；催化層主要搭載的是催化劑，催化劑可以促進(jìn)氫、氧在電極上的氧化還原過程并產(chǎn)生電流；氣體擴(kuò)散層則由基底層和微孔層組成，它要求具有高導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和疏水性。

這些關(guān)鍵材料，決定著燃料電池的壽命和性能。

然而，“我們的關(guān)鍵材料長期依賴國外，一旦國外禁售，我國的燃料電池產(chǎn)業(yè)便沒有了材料基礎(chǔ)支撐?！鼻迦A大學(xué)氫燃料電池實(shí)驗(yàn)室主任王誠說。

其實(shí)，這些材料我國并非完全沒有，有些實(shí)驗(yàn)室成果甚至已達(dá)到國際水平。但是，沒有批量生產(chǎn)線，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈依然梗阻。特別是在氣體擴(kuò)散層量產(chǎn)技術(shù)方面，我國還是空白?！斑@是因?yàn)闅怏w擴(kuò)散層的石墨化工序需要經(jīng)過2000℃以上的高溫才能制備，但關(guān)鍵設(shè)備高溫爐技術(shù)還掌握在國外手中?！蓖跽\解釋。

要實(shí)現(xiàn)材料的批量生產(chǎn)，就得解決一致性和成本控制問題。它和實(shí)驗(yàn)室制備的難度不可同日而語。以催化劑為例，王誠表示，目前商用的燃料電池催化劑仍是鉑基催化劑，實(shí)驗(yàn)室制備水平一般為毫克級(jí)，量產(chǎn)技術(shù)需公斤級(jí)水平。批量生產(chǎn)要突破三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：一是反應(yīng)條件的均一，確保批次穩(wěn)定性；二是鉑顆粒納米尺寸控制，確保催化活性比表面積；三是提升碳載體的穩(wěn)定性，達(dá)到車用工況下的使用壽命。

將實(shí)驗(yàn)室成果進(jìn)行工業(yè)化放大是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，需要企業(yè)介入?！伴L期以來，我國燃料電池的研發(fā)主要由高校和科研院所進(jìn)行。企業(yè)持觀望態(tài)度，參與得少，加入得晚?！鄙壑緞偹诘拇筮B化物所從1994年就開始開展車用燃料電池研究。但基礎(chǔ)研究和應(yīng)用之間的斷裂，使得關(guān)鍵材料的工業(yè)化成為一道坎。

促進(jìn)燃料電池的商業(yè)化 還得強(qiáng)鏈、補(bǔ)鏈

南科大王海江教授團(tuán)隊(duì)帶著在燃料電池領(lǐng)域深耕多年的經(jīng)驗(yàn)，在深圳建成燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。

先有了南科燃料電池有限公司，主要做電堆關(guān)鍵部分生產(chǎn)、電堆集成和測試。但如果電堆原材料均需從國外進(jìn)口，成本太高。于是，團(tuán)隊(duì)又成立了一家公司，主攻氣體擴(kuò)散層、質(zhì)子交換膜和催化劑三種關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化?！暗綍r(shí)，燃料電池的成本能下降三分之一?！蓖鹾＝f。

目前，我國電堆及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量逐漸增長，預(yù)計(jì)2018年國內(nèi)電堆產(chǎn)能將超過40萬kW。“純電動(dòng)汽車近幾年有很大進(jìn)步，為燃料電池的應(yīng)用創(chuàng)造了非常好的條件?！蓖跽\表示，“此時(shí)，我們就更需要聚焦燃料電池內(nèi)核創(chuàng)新?！?/p>

要打破發(fā)達(dá)國家的長期技術(shù)壟斷，就得加大對(duì)燃料電池核心材料產(chǎn)業(yè)化的投入。接受采訪的專家均指出，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈“非常長”，涉及到氫能系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)以及汽車等終端產(chǎn)品。“國內(nèi)零部件、氫基礎(chǔ)設(shè)施以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不健全，需要強(qiáng)鏈、補(bǔ)鏈，帶動(dòng)新材料、新能源、汽車高端裝備制造成長，才能促進(jìn)燃料電池商業(yè)化提速?！蓖跽\強(qiáng)調(diào)。

來源：科技日報(bào)