氫燃料電池作為氫能的重要應(yīng)用領(lǐng)域，其商業(yè)化的一個(gè)關(guān)鍵因素就是成本，成本的解決程度關(guān)系著商業(yè)化的成敗。從加氫設(shè)施到關(guān)鍵零部件，業(yè)內(nèi)一直在做著氫燃料電池降成本的努力。

加油加氫混合站 多能補(bǔ)給降成本

近日，一則新聞引起業(yè)內(nèi)的注意：廣東省云浮市新興縣將建設(shè)全國(guó)首個(gè)加氫加油混合站，并計(jì)劃將該模式在全國(guó)范圍進(jìn)行推廣。據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，該項(xiàng)目已委托相關(guān)設(shè)計(jì)單位完成初步的方案設(shè)計(jì)，計(jì)劃于2017年11月動(dòng)工，2018年6月完工。新興縣相關(guān)部門表示，地方政府將加大力度推廣氫燃料電池物流車并形成終端應(yīng)用，尤其要加速推進(jìn)加氫加油混合站選址、土地出讓、立項(xiàng)、報(bào)批報(bào)建等工作。

加氫加油混合站是解決加氫站高昂建站成本的新思路。據(jù)了解，根據(jù)加注氫氣的能力計(jì)算，一天加注200公斤氫氣的加氫站，目前需要1000萬(wàn)人民幣左右的投入(不含土地成本)。如果要支持70MPa，建站費(fèi)用則更高，即使去掉400萬(wàn)元補(bǔ)貼，成本也要600萬(wàn)元人民幣左右。加油與加氫同時(shí)運(yùn)營(yíng)的優(yōu)勢(shì)是可以最大程度降低加氫站的投資風(fēng)險(xiǎn)。在氫燃料電池汽車尚未大規(guī)模推廣的階段，以加油為主，這樣可以維持運(yùn)營(yíng)，在氫燃料電池汽車發(fā)展起來(lái)之后，以加氫為主。

清華大學(xué)汽車工程系副主任李建秋教授向電池中國(guó)網(wǎng)表示，在城市中，除了加氫站和加油站混合經(jīng)營(yíng)外，也可以實(shí)行加氫站與充電站混合運(yùn)營(yíng)，打造一個(gè)“零排放”的交通工具能源補(bǔ)給體系。

加氫站采取多能補(bǔ)給、混合經(jīng)營(yíng)的好處無(wú)需多言，然而公眾也有一些疑問(wèn)，比如，加氫、加油甚至充電站混合經(jīng)營(yíng)，兩種易燃品易爆品如此親近，如何保障補(bǔ)給站的安全?充電站和加氫站混合經(jīng)營(yíng)，電火花對(duì)會(huì)不會(huì)帶來(lái)安全威脅?類似問(wèn)題還需相關(guān)專家進(jìn)一步給出專業(yè)解答。

核心部件國(guó)產(chǎn)化 突破壟斷降成本

任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)，鋰電池也好，氫燃料電池也罷，當(dāng)核心零部件的技術(shù)被外國(guó)壟斷時(shí)，其價(jià)格往往居高不下，國(guó)內(nèi)企業(yè)也往往陷于被動(dòng)局面，核心零部件國(guó)產(chǎn)化是燃料電池降成本的一個(gè)重要課題。

燃料電池汽車由燃料電池系統(tǒng)、儲(chǔ)氫瓶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制系統(tǒng)、輔助電池系統(tǒng)構(gòu)成。燃料電池系統(tǒng)由則燃料電池堆(催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、供氫和水/熱管理系統(tǒng)構(gòu)成，約占整車成本的63%。燃料電池核心零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快，使燃料電池系統(tǒng)的成本不斷下降。

雙極板方面，我國(guó)的石墨雙極板技術(shù)目前已經(jīng)成熟，并已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，國(guó)內(nèi)石墨雙極板的供應(yīng)商有杭州鑫能石墨、江陰滬江科技、上海喜麗碳素等。金屬雙極板和復(fù)合雙極板是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，有較大的發(fā)展空間。在國(guó)內(nèi)，新源動(dòng)力、大連化物所對(duì)金屬雙極板的研究正在進(jìn)行中。

質(zhì)子交換膜在讓氫離子(質(zhì)子)通過(guò)的同時(shí)，阻止電子、氫分子、水分子等通過(guò)，它是氫燃料電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的重要一環(huán)。因此，質(zhì)子交換膜需要具備一些特性，比如，電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好、可加工性強(qiáng)等。均質(zhì)膜方面，武漢理工新能源公司、山東東岳集團(tuán)、上海神力科技、大連新源動(dòng)力等已具備生產(chǎn)能力;復(fù)合膜方面，武漢理工已向國(guó)內(nèi)外數(shù)家研究單位提供測(cè)試樣品。

低鉑催化劑或非鉑催化劑是氫燃料電池的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)在這方面的研究依然在進(jìn)行當(dāng)中，大連化物所在低鉑催化劑的研發(fā)中已取得較大進(jìn)展。據(jù)媒體報(bào)道，新源動(dòng)力MEA10a-CCM10型號(hào)的膜電極產(chǎn)品采用的催化劑、質(zhì)子交換膜和氣體擴(kuò)散層已經(jīng)開始使用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。

政策技術(shù)雙驅(qū)動(dòng) 規(guī)模效應(yīng)降成本

政策是發(fā)展氫燃料電池的最好推手，政府有規(guī)劃，企業(yè)投資布局燃料電池就會(huì)少很多后顧之憂，氫燃料電池的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，成本才能降下來(lái)。

今年9月，上海發(fā)布《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃到2020年，上海將聚集超過(guò)100家燃料電池汽車相關(guān)企業(yè)，于2025年建成50座加氫站，計(jì)劃到2030年，上海燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值突破3000億元。河北張家口則計(jì)劃在冬奧會(huì)到來(lái)之前，要建設(shè)19座加氫站，并將所有公交車輛換成氫燃料電池汽車。上海和河北張家口的規(guī)劃無(wú)疑都有利于燃料電池的規(guī)?；l(fā)展。

據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，目前，國(guó)內(nèi)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)成本在10000~15000元/kW;年產(chǎn)千臺(tái)機(jī)以上，成本會(huì)下降到6~8成;如果年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)，成本則可以下降至1000~2000元/kW。李建秋表示，如果按正常速度發(fā)展，億華通2025年可以達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)規(guī)模。

除了規(guī)模效應(yīng)促使成本降低之外，技術(shù)的進(jìn)步增加了燃料電池使用壽命，這同樣可以降低其成本。據(jù)悉，國(guó)外質(zhì)子交換膜燃料電池最長(zhǎng)壽命已達(dá)到40000~60000小時(shí)，我國(guó)可做到約5000小時(shí)，2020年能夠?qū)崿F(xiàn)10000小時(shí)，2025年也實(shí)現(xiàn)20000~25000個(gè)小時(shí)，到那時(shí)氫燃料電池可以與車輛等壽命。燃料電池成本分?jǐn)偟饺芷冢瑝勖难娱L(zhǎng)自然就降低了購(gòu)買和使用成本。

目前，氫燃料電池與鋰電池、燃油車相比，成本上還有較大差距。除了通過(guò)政策的推動(dòng)來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，通過(guò)技術(shù)研發(fā)降低生產(chǎn)成本，以及通過(guò)提升核心零部件的國(guó)產(chǎn)化水平來(lái)降低成本外，經(jīng)營(yíng)模式上的創(chuàng)新也是一個(gè)不錯(cuò)的方向，正如加氫加油混合站的建設(shè)一樣，終會(huì)將氫燃料電池推向商業(yè)化之路。