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仍存在“卡脖子技术” 相较于传统内燃机汽车和纯电动汽车,燃料电池汽车在技术上更加复杂。 上汽大通燃料电池平台总经理高辉强向《中国新闻周刊》解释,氢不是终极能源,需要在车上进行能源转换,简单理解,氢燃料电池汽车具有传统汽车上能量转换并排气、排水的特点。同时,它的能量产生了电能,并用高压电驱动车轮,因此又具备了纯电动车的逻辑,所以比较复杂。 燃料电池,是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,技术门槛最高。上海捷氢科技有限公司(以下简称“捷氢”)专门研发燃料电池技术,成立于2018年,是上汽集团为加快燃料电池汽车产业化发展,整合资源成立全资子公司。捷氢总经理卢兵兵向《中国新闻周刊》介绍,燃料电池真正的核心是电堆,而电堆的“心脏”是膜电极,“膜电极是整个技术的决定性要素,既影响寿命,又影响性能,更重要的是成本——膜电极现在占电堆成本的70%左右。” 但是作为电堆的“心脏”,国内膜电极仍落后于国外一些国家。“通过这么多年的努力,燃料电池系统辅助零部件,基本可以实现国产化。但是膜电极的三个核心材料,碳纸、质子交换膜以及催化剂,主要依赖进口,国内也在做,但是和国外还有差距。”卢兵兵说。据报道,由于高技术壁垒,国内商业化的膜电极,超过七成依赖进口。 景春梅也曾撰文总结,关键材料和核心技术尚未自主,是我国氢能产业发展面临的瓶颈之一。“与发达国家相比,关键零部件主要依靠进口,燃料电池的关键材料包括催化剂、质子交换膜以及炭纸等大都采用进口材料;关键组件制备工艺亟须提升,膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等和国外存在较大差距;关于氢品质、储运、加氢站和安全标准较少,氢气品质检测和氢气泄漏等重要测试装备欠缺,权威检测认证机构尚未形成。” 不过,在近些年政策加持下,国内氢燃料电池技术已经“超出预期”。高辉强记得,五年前,上汽大通推广第一辆燃料电池汽车时,找个产业链上的供应商都很难,没有很大的车规级供应商,多是一些实验室的产品。“当时我们试了国内三家空压机厂商,没有一家能满足我们的车规要求,后来选用了国外产品。国内产业链非常薄弱,很多时候没得选。”如今,高辉强发现,供应链上公司选择的余地很大,而且出现了一些车规级供应商,无论在成本还是质量的一致性上都有很大的进步。 中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高表示,与五年前相比,现在的产品所有主要的性能指标都有大幅提升,比如核心指标燃料电池寿命提升了300%。国产燃料电池零部件的产业链已经建立,系统集成能力大幅增强,头部企业正在形成。下一步的重点就是要使燃料电池系统成本十年内下降80%以上。 “近年来,我国企业不断进行自主研发,但与国际领先水平仍存在明显差距,燃料电池核心技术和关键材料仍掌握在加、美、日、韩、德、法等发达国家手中。”景春梅认为,政府和企业的火力点,都应该集中在核心关键技术的薄弱环节,而不是急于扩大终端市场,“为使燃料电池产业化拥有足够的技术支撑,迫切需要加强燃料电池的材料新体系及其电化学机理过程的研究,政府资金应在基础研究环节集中发力,尽快突破核心技术和关键材料瓶颈。”
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