氫燃料電池屢遭“拋棄”的背后：核心技術是硬傷

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

　　無獨有偶，福特汽車也在6月13日也發(fā)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(xiàn)代宣布達成專利交叉許可協(xié)議，將共同開發(fā)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(fā)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(zhàn)，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(chǎn)生電力、水和熱的電化學裝置。其反應產(chǎn)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?nèi)紵男室?-3倍，且安靜無污染。

　　但是，具有這么多優(yōu)勢的燃料電池汽車，為何還會連續(xù)被多家車企“拋棄”呢?這就要從氫能產(chǎn)業(yè)鏈談起。

　　整個氫能產(chǎn)業(yè)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(xiàn)形式。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈所處位置不同，鏈條上的企業(yè)大致可細分為三個部分：

　　上游，主要包含氫資源的生產(chǎn)、運輸?shù)?

　　中游，為燃料電池系統(tǒng)，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(huán)節(jié)，下面我們就來看看每個部分所面臨的問題和挑戰(zhàn)：

　　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(zhì)子交換膜”不會陌生，然而截至目前，全球能夠商業(yè)化供應氫燃料電池質(zhì)子交換膜材料的公司除了美國杜邦，再無他家。日本境內(nèi)也有一家公司同樣可以生產(chǎn)，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(chǎn)品。

　　二、成本過高

　　1、燃料電池車相對獨立復雜的動力系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(fā)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(chǎn)量很低且價格昂貴(大概是黃金的2倍)，全球年產(chǎn)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(chǎn)和運輸網(wǎng)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(jiān)測功能、發(fā)生危險自動報警、良好的經(jīng)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。