SEO網站內容描述：：燃料電池車自主供應能力訪談｜實驗室成績多，產業化需努力 幾款國內外生產的燃料電池車，從左至右依次是現代ix35、上汽大通V80、豐田Mirai “催化劑在實驗室能做了，企業生產卻還要進口。” 在談到中國燃料電池汽車行業對外依存度時，幾乎所有受訪者都強調實驗室研發成果和核心零部件國產化間的巨大鴻溝。一邊，是企業、高校和科研院所發布的漂亮數字，另一邊，則是材料、零部件、設備等對進口的嚴重依賴。 為什么依賴進口？ 部分受訪者認為，科研成果難以轉化為商業產品，只是表象。更本質的原因在于，運氫問題尚未解決，導致部分城市高純氫貴；整車成本高、加氫站建設費用高，綜合因素作用下，中國的燃料電池產業鏈仍未形成。 沒有產業鏈，就沒有利潤。面對虧本的買賣，作為市場創新主體的企業自然難有技術攻關、進而和進口產品競爭的積極性。 不過，不論是國內的主機廠、零部件企業，還是能源公司，都在積極推動燃料電池汽車鏈條的國產化進程，部分已經發布了階段性研發成果。用一位一線工程師的話說，“燃料電池行業處于發展初期，政府和行業都應該充滿信心，堅信星星之火可以燎原。” 1 催化劑： 做得了1克，做不了1公斤 燃料電池國產化，涉及多項核心零部件。 國內某主流氫燃料電池企業產品負責人介紹，燃料電池電堆主要由膜電極、雙極板、端板、絕緣板、集流板和密封件等組成。作為主要零部件的催化劑占電堆成本比例約為36%，雙極板占比約為23%，氣體擴散層和質子交換膜占比分別約為16%和12%。 根據車型和技術路線等差別，催化劑等成本占比略有不同，圖為參加2019氫能產業發展峰會的某客車企業統計數據。 國家電力投資集團有限公司氫能首席技術官柴茂榮告訴《電動汽車觀察家》，國產燃料電池涉及的催化劑、膜電極、雙極板等核心技術，對進口的依賴都比較嚴重。 張先生是國內某大型材料研發機構的燃料電池工程師，據他觀察，近幾年，國內對燃料電池催化劑的研究非常火，尤其是高校在催化劑、膜電極等領域的專利申請數量相當多。而這些研究正是不少國內企業的技術來源。 張先生說，可惜的是，這些科研成果，目前大多數沒有轉化為商業產品。 中國工程院院士衣寶廉告訴《電動汽車觀察家》，目前，國內有不少研究催化劑的單位，發表的高水平論文也有很多，而且并不缺乏制備催化劑的公司。但是，這些單位和企業都拿不出催化劑裝車的運行數據。 衣寶廉介紹，國內有催化劑開發能力的公司，正在開發高活性、低鉑載量的催化劑，并在自己的電堆上進行試驗。但在產業端，大部分企業仍要進口日本和英國等國的催化劑。 上述產品負責人也表示，目前，部分國產催化劑通過了樣品開發和測試，但商用化和規模化積累不足，因此，進口催化劑仍然是目前國內燃料電池企業的首選。 為什么實驗室能做出來，工廠卻生產不出來？ 柴茂榮告訴《電動汽車觀察家》，實驗室的催化劑多用半電極測試性能，性能要求相對寬松，但用于量產的膜電極，需要經受抗氧化、抗中毒、耐久性，以及催化劑中雜質對質子膜等的影響考驗。因此，實驗室做出的催化劑，能直接用于企業膜電極生產的數量有限。 另外，張先生認為，實驗室有精密的實驗設備，有專業的（通常是博士學歷及以上的）科研人員，在這種特定條件下制出1克催化劑并不難。但對于企業而言，受限于設備、工藝、工人技術水平，每天能產出100克-1000克燃料電池催化劑，已經是領先水平。 “博士能做不算生產能力，普通工人也能操作才是生產能力，才有規模化的可能。我們現在缺的就是生產能力，這種能力一定是企業才能搞定的。”張先生說。 張先生所說的“生產能力”，反映在消費端，就是中國能源工程集團氫能科技有限公司（中氫科技）CEO范欽柏口中的“用戶級產品”。 在范欽柏看來，目前，燃料電池汽車對氫氣、空氣質量、機器精密度和操作都很敏感，是“教授級”產品，這樣的產品價值很低，不是用戶真正需要。行業應該對燃料電池汽車去敏感化，讓其成為有價值的“用戶級”產品。 2 雙極板： 成品率僅98% 目前，國內大部分燃料電池企業使用的是石墨雙極板和復合材料雙極板。 衣寶廉介紹，金屬板作為提高電堆比功率的主要方式，國內各公司都在大力研發并組裝。部分企業宣稱，其開發的金屬電堆比功率超過3.0kW/L，且均裝車試運行，但實際壽命有多長，還要看運行結果。 上海捷氫科技有限公司業務規劃及項目總監余意也表示，和石墨雙極板相比，金屬雙極板厚度薄，導電、導熱性能更好，機械強度更高，量產工藝工序更少，因此性能優異且更易于批量化生產。但金屬雙極板的成型工藝要求高，耐腐蝕性較差，壽命不易保證，這也是其國產化的主要難點。 張先生告訴《電動汽車觀察家》，目前，國產雙極板最大的問題是模具加工精度不夠高。例如，國外對雙極板的公差要求為±10微米，國內模具的公差普遍遠大于這個數字。 模具公差大，導致雙極板和燃料電池的不良品率遠高于產品最低要求。 范欽柏介紹，動力電池的電流密度只有100毫安/平方厘米，而燃料電池的電流密度能做到1.5安/平方厘米。這就意味著，燃料電池堆精密度的要求遠高于動力電池，不良品率要降到億分之一。但實際上，國產燃料電池普遍的不良品率高達2%。 除了模具本身的問題，管理過程不科學，品質控制不嚴格，也讓國產燃料電池的一致性大打折扣。 范欽柏曾在海外從事燃料電池研發工作近30年，回國不到1年時間，國內部分企業的管理方法讓他感觸頗深。 據范欽柏介紹，單電池裝堆時，企業會對每個電池的膜電極檢漏，測試單位時間內的氣體漏出量是否超標。有的企業只要求“差不多”達標即可，而非嚴格執行品控標準，導致電堆裝車后，有的產品僅兩周就出現問題，無法運行。 “部分企業生產愛講‘差不多’，企業缺乏責任心，這是國產產品缺乏國際競爭力的一大問題。” 3 其他零部件： 基礎材料研發被卡 不只是燃料電池，空壓機、氫氣循環泵等燃料電池汽車系統零部件，國產產品和進口產品的差距也很大。 張先生在乘坐過豐田Mirai和國內某主流車企生產的燃料電池車后直言，前者沒有明顯噪音，后者的噪音則相當大。 余意介紹，空壓機、氫氣循環泵研發涉及到熱學、力學、動力學、電機電控、材料等多學科，尤其是大流量高壓比的空壓機和氫循環泵，需要深厚的技術積累、完善的開發流程和大量的資金投入。 一位曾在海外某知名燃料電池企業任職多年的專家告訴《電動汽車觀察家》，普通空壓機采用鋼制軸承，但燃料電池汽車的空壓機轉速極高，需要使用陶瓷軸承。而這種陶瓷軸承，國內依然十分缺乏。 “只要涉及基礎材料，國產零部件基本上就卡死了。”他感嘆。 不過，據衣寶廉介紹，國內空氣軸承的空壓機已經研制成功，并應用在億華通的燃料電池車上。金士頓JSD推出的無油空壓機采用空氣軸承、高速永磁電機和高頻控制器等技術，核心技術均為公司自主研發。 除了燃料電池汽車本身，整車之外的儲氫、運氫、加氫鏈條，儲氫罐用的碳纖維、閥件，加氫槍用橡膠、氫氣計量設備，國產產品仍與國際先進水平差距較大。 以加氫槍的橡膠為例，柴茂榮介紹，加氫槍專用的橡膠既要抗壓，又要耐氫，對企業的工藝水平挑戰很大。而且，一根橡膠管的價格高達數萬美元，壽命則只有半年到一年左右。技術難度大、更換成本高，讓這種特殊橡膠國產化十分緩慢。 余意也表示，和國際先進水平相比，國產碳纖維的成品率相對較低，成本較高，國產閥件的高壓密封可靠性、金屬材料的耐氫脆性和高壓環境下的耐久性比較差。 不過，柴茂榮認為，閥件、儲運罐特種鋼、氫氣計量設備等零部件對外依存度高，并非在于國內企業做不到，而在于企業不愿做。換言之，無利可圖導致企業缺乏創新的積極性。 為什么無利可圖？ 4 “氫價高、車價高、建站貴” 衣寶廉認為，燃料電池車的關鍵材料和核心零部件的國產化進程不理想，商業化速度慢主要受制于三高：車的成本高、氫氣價格高、加氫站建設費用高。 某客車企業高管曾在公開演講中表示，氫氣價格非常昂貴，導致氫燃料電池汽車車的營運成本居高不下，是企業燃料電池汽車推廣的難題。 范欽柏算了一筆賬，目前，國內氫氣的市場價格約為100元/千克，測試60千瓦的燃料電池堆，大約需要氫氣每小時4千克，市場價每小時為400元。這樣算來，一輛燃料電池汽車每天要消耗氫氣3000多元，根據不同的計量比，一年的測試價格近百萬元。 一邊，是下游主機廠苦于用氫成本過高，另一邊，是上游制氫企業抱怨氫氣沒有市場。“電池堆做得起，氫氣用不起，是很多燃料電池汽車企業面臨的現實困難。”他說。 如何解決“用不起氫”的難題？范欽柏的看法是，專業的人做專業的事，由能源企業牽頭，疏通上游制氫企業和下游主機廠間的運輸過程，進一步降低企業用氫成本。 另外，衣寶廉告訴《電動汽車觀察家》，一般城市的高純氫價格較高，但目前，國內加氫站的加氫價是60到80元/千克，低于國際水平。他認為，大量利用工業副產氫與棄水、棄風、棄光發電的電解水制氫，國產加氫站的加氫費用很快會降下來。 5 國產品牌在努力 目前，能源企業正在加速進入燃料電池領域。 2019年8月，國電投發布燃料電池研究階段性成果，柴茂榮向媒體表示，國電投研發的催化劑通過了1.0-1.5V十萬次的耐久性測試，其衰減特性值仍大于80%。他同時強調，催化劑材料從實驗室到裝車需要2年，裝車后仍然需要3年時間驗證。 中氫科技方面，范欽柏介紹，目前，該公司有石墨板和金屬雙極板的開發能力，裝車實測正在按計劃進行。 主機廠一端的國產化進程也沒有停止。 捷氫科技燃料電池系統產品P390，電堆及核心部件自主開發 在2019年9月22日的2019氫能產業發展峰會上，被問及如何降低進口依存度時，捷氫科技總經理盧兵兵表示，捷氫已經具備雙極板、膜電極設計、電堆集成、燃料電池系統集成能力。在質子交換膜、催化劑和碳紙等核心材料領域，希望與供應商合作，發揮各自特長，提高國產燃料電池競爭力。 談到于燃料電池核心材料和零部件國產化的前景，范欽柏說，國產化困難多、速度慢不是問題，問題是，大家是不是真想把燃料電池行業做起來？只要真想做事，而不是沖著補貼去，中國的燃料電池行業就有希望。 衣寶廉也表示，要加強電堆企業與關鍵材料研發單位的協作、聯合攻關和實驗。只有如此，才能加速國內氫燃料電池汽車關鍵材料和核心零部件產業化進步。（完）