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中恒尚能（重慶）新能源科技有限公司

世界在役火電廠轉(zhuǎn)型新能源發(fā)電

摘要
 
     【燃料電池傳來(lái)大消息！成本大降60%！各大車(chē)企紛紛布局！萬(wàn)億風(fēng)口來(lái)了？】近些年來(lái)，我國(guó)的各大車(chē)企，也紛紛在氫能源汽車(chē)方向發(fā)力。在2020年北京車(chē)展上，東風(fēng)、上汽、廣汽都紛紛發(fā)布了自己的樣車(chē)。很多機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)氫能源有望開(kāi)啟下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。


       在新能源汽車(chē)領(lǐng)域，除了混動(dòng)、純電動(dòng)汽車(chē)以外，還有一種氫燃料電池汽車(chē)，因?yàn)榭梢宰龅?ldquo;零”排放。氫能被許多專(zhuān)家譽(yù)為是一種“終極清潔能源”。但和混動(dòng)、純電動(dòng)汽車(chē)相比，我們現(xiàn)在在公路上能夠看見(jiàn)的氫燃料電池汽車(chē)卻寥寥無(wú)幾。這種汽車(chē)和現(xiàn)有的新能源汽車(chē)在技術(shù)上有什么區(qū)別，它什么時(shí)候才能大規(guī)模走進(jìn)我們的生活？
       氫能是最環(huán)保、最容易獲得的能源，也被稱(chēng)為21世紀(jì)的“綠色動(dòng)力”。在剛剛結(jié)束的東京奧運(yùn)會(huì)上，不光奧運(yùn)圣火的能源來(lái)自于氫能，而且運(yùn)動(dòng)員日常用車(chē)也采用了氫能源汽車(chē)。除了環(huán)保，氫能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程長(zhǎng)、充氣快，小車(chē)只要三分鐘就可以充完，充完一次氣可以跑六百公里。



        近些年來(lái)，我國(guó)的各大車(chē)企，也紛紛在氫能源汽車(chē)方向發(fā)力。在2020年北京車(chē)展上，東風(fēng)、上汽、廣汽都紛紛發(fā)布了自己的樣車(chē)。很多機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)氫能源有望開(kāi)啟下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。


 
       雖然各路資本已經(jīng)瘋狂涌入氫能領(lǐng)域，氫能源車(chē)的產(chǎn)業(yè)上下游也在積極投入，但氫燃料電池車(chē)的推動(dòng)并不順暢。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年前5個(gè)月，燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成188輛和207輛，同比分別下降47.3%和44.1%。究其原因，就是成本制約和配套未成規(guī)模，其中整車(chē)生產(chǎn)成本的制約尤為明顯。


       氫能源汽車(chē)?yán)锏娜剂想姵叵到y(tǒng)就如同燃油車(chē)?yán)锏陌l(fā)動(dòng)機(jī)，是整車(chē)最核心的部件。一直以來(lái)，燃料電池系統(tǒng)中主要的關(guān)鍵部件膜電極、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、雙極板的生產(chǎn)技術(shù)和核心工藝被國(guó)外高度壟斷，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破、降低成本，成為我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)一直努力的方向。


     中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，是我國(guó)最早開(kāi)展氫燃料電池研究的地方。作為動(dòng)力源，燃料電池的性能、安全早就在上世紀(jì)航空航天等軍工領(lǐng)域得到了充分驗(yàn)證。但一旦降維到民用汽車(chē)，成本就成了一個(gè)無(wú)法平衡的障礙。

        如果把燃料電池電堆比喻成一個(gè)人體的話(huà)，雙極板就是人體的骨架，起到了支撐的作用，屬于不可或缺的關(guān)鍵材料。


        一個(gè)功率為100kW的電堆需要400多片金屬雙極板。但在上個(gè)世紀(jì)90年代左右時(shí)完全依靠進(jìn)口，動(dòng)輒就要幾十萬(wàn)甚至接近上百萬(wàn)元的天價(jià)，而如今依靠國(guó)內(nèi)科學(xué)家的努力，現(xiàn)在100kW電堆上的雙極板只需要5萬(wàn)元。

         通過(guò)幾十年的努力，多項(xiàng)壟斷技術(shù)被打破，國(guó)產(chǎn)雙極板的功率密度，從第一代的不到2000瓦每升，到如今的4000瓦每升；壽命也從2000小時(shí)，做到了如今的1萬(wàn)小時(shí)。這些成果也都意味著成本在不斷下降。


        電堆，可以看作是人的身體，是氫燃料電池汽車(chē)的核心中樞。


        新源動(dòng)力的第四代電堆，是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用在商用車(chē)上的大型電堆。這家國(guó)內(nèi)較早研發(fā)燃料電池的企業(yè)，當(dāng)初一個(gè)普通的50kW的電堆就要150萬(wàn)人民幣，而現(xiàn)在第四代電堆已經(jīng)將成本壓縮到了50萬(wàn)元。


 
        新源動(dòng)力壓縮成本的關(guān)鍵奧秘就在眼前的這臺(tái)設(shè)備上。這臺(tái)噴涂機(jī)正在對(duì)擺放好的透明薄膜上噴涂黑色的液體，看似像在進(jìn)行噴墨印刷，其實(shí)這噴出的液體可不是普通的涂料，而是含有鉑金的漿料。


       含有鉑的催化劑是氫燃料電池最優(yōu)的催化劑，可以更有效促進(jìn)發(fā)電。但是鉑，也就是大家最熟悉的白金，全球的總儲(chǔ)量只有1.4萬(wàn)噸，如今在市面的價(jià)格一克400元左右。


       在5年前的技術(shù)狀態(tài)下，這家企業(yè)生產(chǎn)一臺(tái)100kW的燃料電池需要用到100多克鉑金，也就是僅這一項(xiàng)成本就要40000多元，而隨著他們的不斷攻關(guān)和技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在生產(chǎn)一臺(tái)相同功率的燃料電池所用鉑金減少到了25克，只需要10000元就可以了。


 
       燃料電池電堆的另一個(gè)關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)隔絕有害物質(zhì)，為電堆供氣供養(yǎng)料的氣體擴(kuò)散層。在燃料電池中的作用就像人體中的肺，負(fù)責(zé)隔絕電堆中的有害物質(zhì)，為電堆提供純凈的氫氧氣。作為電堆中必不可少的關(guān)鍵材料，它占據(jù)了10%的成本。


 
       2018年以前，氣體擴(kuò)散層一直受到國(guó)外的技術(shù)封鎖和壟斷。直到2018年底，捷氫科技聯(lián)合一家新材料企業(yè)不斷進(jìn)行研發(fā)，優(yōu)化產(chǎn)品，如今他們已經(jīng)迭代開(kāi)發(fā)了10代產(chǎn)品。


       石偉玉介紹說(shuō)，一臺(tái)100kW電堆，擴(kuò)散層用量大概在20平方米左右，按照目前進(jìn)口的價(jià)格，600塊到800塊每平方米來(lái)算的話(huà)，預(yù)計(jì)需要12000元左右。而在國(guó)產(chǎn)化替代以后，成本預(yù)計(jì)可以下降30%—40%到8000元左右。
 
       通過(guò)科研院所和眾多企業(yè)的不懈努力，如今的燃料電池成本與五年前相比已經(jīng)下降了60%，原來(lái)一臺(tái)價(jià)值為150萬(wàn)元的100kW燃料電池系統(tǒng)價(jià)格現(xiàn)在只需要50萬(wàn)元。在毛宗強(qiáng)看來(lái)，未來(lái)，距離燃料電池車(chē)真正落地推廣，走入尋常百姓家，不會(huì)太遙遠(yuǎn)。

 

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