少了三种要害资料，燃料电池商业化难成文章

前段时间，国务院总理李克强在日本丰田轿车北海道工厂观赏调查了氢燃料电池车。这一行为，被解读为对氢燃料电池车工业释放出利好信号。

一个有些为难的现实是，国外的燃料电池车已完成量产，但我国车用燃料电池还处在技能验证阶段。南边科技大学机械与动力工程系教授王海江指出，我国车用燃料电池的现状是——简直无部件出产商，无车用电堆出产公司，只要极少量商业运转燃料电池车。

燃料电池是“一支部队”

一般来说，单节燃料电池的电压偏低、电流偏大，在实践使用中需求由多节燃料电池串联构成电堆，以提高输出电压。

氢燃料电池的动力来历是氢气和氧气，两者会在燃料电池中开端它们的“奇幻”旅程：氢在阳极催化作用下氧化，生成质子和电子;电子经外电路做功，抵达阴极;而质子通过质子交流膜从电池内部传输到阴极，质子与电子在阴极集合并在催化作用下与氧反响生成水。

看起来好像仅仅初中化学常识。但实践上，燃料电池的运作，是一个体系工程。

燃料电池不像一般蓄电池，反而更像发电机——把燃料和氧化剂“喝”进去，将电发出来。所以，除了电堆，燃料电池还有燃料供给子体系，氧化剂供给子体系，水热办理子体系以及热办理和操控体系……总归，人家是团队作战。

“燃料电池车是新动力车的一种，它是未来的发展方向之一。”中科院大连化物所燃料电池研讨部部长邵志刚告知科技日报记者，2014年年末，日本丰田公司宣告完成燃料电池车的商业化;而在国内，全部尚处于起步阶段。

要害资料还缺批量出产线

车用燃料电池，一般为质子交流膜燃料电池。

它有两大要害部件，一个叫膜电极组件，一个叫双极板。前者其实是由“三兄弟”构成：质子交流膜、催化层和气体分散层。

质子交流膜的首要功能是传输质子，分隔反响气体以及电子绝缘。它担任“把门”，把质子放过去，把电子拦下来;催化层首要搭载的是催化剂，催化剂能够促进氢、氧在电极上的氧化复原进程并发生电流;气体分散层则由基底层和微孔层组成，它要求具有高导电性、导热性和疏水性。

这些要害资料，决议着燃料电池的寿数和功能。

“巧妇难为无米之炊。咱们的要害资料长时间依靠国外，一旦国外禁售，我国的燃料电池工业便没有了资料根底支撑。”清华大学氢燃料电池试验室主任王诚说。

其实，这些资料我国并非彻底没有，有些试验室效果乃至已到达国际水平。可是，没有批量出产线，燃料电池工业链仍然梗阻。特别是在气体分散层量产技能方面，我国仍是空白。“这是由于气体分散层的石墨化工序需求通过2000℃以上的高温才干制备，但要害设备高温炉技能还把握在国外手中。”王诚解说。

要完成资料的批量出产，就得处理一致性和本钱操控问题。它和试验室制备的难度不可同日而语。以催化剂为例，王诚告知科技日报记者，现在商用的燃料电池催化剂仍是铂基催化剂，试验室制备水平一般为毫克级，量产技能需公斤级水平。批量出产要打破三项要害技能：一是反响条件的均一，保证批次稳定性;二是铂颗粒纳米尺度操控，保证催化活性比表面积;三是提高碳载体的稳定性，到达车用工况下的使用寿数。

将试验室效果进行工业化扩大是一项要害技能，需求企业介入。“长时间以来，我国燃料电池的研制首要由高校和科研院所进行。企业持张望情绪，参加得少，参加得晚。”邵志刚地点的大连化物所从1994年就开端展开车用燃料电池研讨。但根底研讨和使用之间的开裂，使得要害资料的工业化成为一道坎。

要商业化，还得强链、补链

王海江此番回国，便是想带着在燃料电池范畴深耕多年的经历，和团队在深圳建成燃料电池工业链。

先有了南科燃料电池有限公司，首要做电堆要害部分出产、电堆集成和测验。但假如电堆原资料均需从国外进口，本钱太高。所以，团队又成立了一家公司，主攻气体分散层、质子交流膜和催化剂三种要害资料的国产化。“届时，燃料电池的本钱能下降三分之一。”王海江说。

现在，我国电堆及工业链企业数量逐步增加，估计2018年国内电堆产能将超越40万kW。“纯电动轿车近几年有很大前进，为燃料电池的使用发明了十分好的条件。”王诚表明，“此刻，咱们就更需求聚集燃料电池内核立异。”

要打破发达国家的长时间技能独占，就得加大对燃料电池中心资料工业化的投入。承受采访的专家均指出，燃料电池工业链“十分长”，涉及到氢能体系、燃料电池发电体系以及轿车等终端产品。“国内零部件、氢根底设施以及标准规范还不健全，需求强链、补链，带动新资料、新动力、轿车高端配备制作生长，才干促进燃料电池商业化提速。”王诚着重。