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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?
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。

 

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