氫燃料電池屢遭“拋棄”的背后：核心技術是硬傷

　　據《日本經濟新聞》報道，日產宣布暫停與戴姆勒及福特合作開發燃料電池車的計劃，將力量集中于發展電動汽車。曾經受到熱捧的氫燃料電池技術，在其大本營日本遭遇了發展阻礙。

　　無獨有偶，福特汽車也在6月13日也發布聲明稱，其與戴姆勒位于不列顛哥倫比亞省本那比的燃料電池合資公司將于2018年夏季關閉。不過，分分合合乃商家常事，那邊忙著分手，這邊奧迪和現代宣布達成專利交叉許可協議，將共同開發氫燃料電池汽車。

　　相比純電動汽車的技術路線，為何氫燃料電池汽車在國際上引發了如此大的爭議?要解決這個問題，不僅要理解氫燃料電池在技術上的問題和挑戰，還要了解各國政府在推動該技術背后的動因。

　　氫燃料電池汽車為何屢遭“拋棄”?

　　從技術角度來看，燃料電池是一種能量轉化裝置。與一般電池不同的是，氫燃料電池是一種將氫氣和氧氣結合起來產生電力、水和熱的電化學裝置。其反應產生的廢料除了微量的二氧化碳和氮氧化物外，主要是水。燃料電池的做功比氫氣單純燃燒的效率要高2-3倍，且安靜無污染。

　　但是，具有這么多優勢的燃料電池汽車，為何還會連續被多家車企“拋棄”呢?這就要從氫能產業鏈談起。

　　整個氫能產業鏈構成包括氫氣制備、氫氣儲運及加注，和氫氣應用。其中氫氣制備是氫能應用的基礎，氫氣的儲運及加注是氫能應用的核心保障，不同方向的應用是氫能實用化的主要途徑和最佳表現形式。根據產業鏈所處位置不同，鏈條上的企業大致可細分為三個部分：

　　上游，主要包含氫資源的生產、運輸等;

　　中游，為燃料電池系統，主要是電堆和氫氣儲存設備及配件;

　　下游，是應用板塊，包括加氫站、新能源汽車應用等。

　　分清了這三個環節，下面我們就來看看每個部分所面臨的問題和挑戰：

　　一、關鍵技術難攻克

　　了解燃料電池電堆部件的人，對燃料電池的核心技術——“質子交換膜”不會陌生，然而截至目前，全球能夠商業化供應氫燃料電池質子交換膜材料的公司除了美國杜邦，再無他家。日本境內也有一家公司同樣可以生產，但出于眾所周知的原因，這家公司拒絕對任何國家銷售該產品。

　　二、成本過高

　　1、燃料電池車相對獨立復雜的動力系統直接導致燃料電池車的成本增加。比如：豐田Mirai售價6.9萬美元，遠高于其他動力形式的同級別車輛。

　　2、數據顯示，目前，建成一座加氫能力大于200公斤的加氫站需要1000多萬元，如此高昂的建設成本顯然是加氫站快速發展的最大障礙。

　　3、在目前技術條件下，氫燃料電池的催化劑是鉑金。鉑金全世界產量很低且價格昂貴(大概是黃金的2倍)，全球年產量約為兩百噸，60%還被用作首飾材料。而且鉑作為催化劑對氫氣純度要求較高，需要達到99.99%以上。

　　三、安全問題

　　燃料電池加氫的背后，需要一整套氫能源生產和運輸網絡作為支撐。氫氣本身的安全問題、加注氫燃料時的安全及操作過程中的安全問題都需要解決好。普遍來說，加氫站儲氫裝置應該滿足能承受高壓、具備在線監測功能、發生危險自動報警、良好的經濟性要求。顯然，滿足這些要求的加氫站在初期的建設成本不會低。