“我們必須要降低使用氫燃料汽車的成本。”日前，在“2018中國國際能源峰會(huì)暨展覽會(huì)”論壇上，降低使用氫燃料汽車成本成為多位與會(huì)專家和企業(yè)家頻繁提及的話題。

氫燃料汽車使用成本高昂

我國發(fā)展新能源汽車的過程中，大致確定了純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線。目前純電動(dòng)汽車已經(jīng)取得了很大成功，截至去年底，我國純電動(dòng)汽車保有量接近150萬輛。混合動(dòng)力汽車也得到了相應(yīng)發(fā)展，保有量也已經(jīng)達(dá)到20余萬輛。

燃料電池汽車發(fā)展則較慢，仍然處于科研示范階段。相比于純電動(dòng)汽車，氫燃料汽車具有質(zhì)量輕、續(xù)航里程長、補(bǔ)充燃料時(shí)間短、動(dòng)力足等顯著優(yōu)勢，發(fā)展落后的主要原因就在于成本過高，從整車成本到使用成本，燃料電池汽車都不經(jīng)濟(jì)。

購車成本方面，純電動(dòng)汽車要高于同等級(jí)燃油汽車，但卻低于同等級(jí)氫燃料汽車。目前氫燃料汽車的每千瓦電堆的價(jià)格約1.5萬元，而純電動(dòng)汽車每千瓦電池的價(jià)格僅為1500~3000元，相比之下氫燃料汽車購車成本要比純電動(dòng)汽車成本高出數(shù)倍。

使用成本方面，純電動(dòng)乘用車百公里耗電量約為15千瓦時(shí)，折合使用成本約為0.15元/公里。燃油乘用車使用成本約為0.4元/公里左右。由于我國加氫站少等諸多因素影響，氫燃料乘用車使用成本普遍大于0.65元/公里。

液壓儲(chǔ)氫是降低加氫成本路線之一

“長城汽車計(jì)劃在2025年推出長距離燃料電池汽車。長城之所以要去做燃料電池汽車，是因?yàn)槿剂想姵仄囈取?電動(dòng)汽車具有更高的行駛里程，成本也會(huì)伴隨著液氫技術(shù)的使用大幅降低。所以現(xiàn)在如果想要把成本降低的話，液氫道路勢在必行。我們可以把液氫運(yùn)到加氫站，加氫站完全可以像現(xiàn)在的加油站一樣大小。”長城汽車股份有限公司(簡稱 “長城汽車”)技術(shù)中心XEV項(xiàng)目組氫能源計(jì)劃總師MarcMelaina說。

MarcMelaina介紹，長城汽車的主要戰(zhàn)略就是通過液壓儲(chǔ)氫實(shí)現(xiàn)氫氣儲(chǔ)存。液壓儲(chǔ)氫可以把整個(gè)加氫站的尺寸和成本做到最優(yōu)，而且安全性高。這樣就可以在城市的更多關(guān)鍵點(diǎn)布局更多加氫站，從而更好地為消費(fèi)者服務(wù)。并且液壓儲(chǔ)氫能將加氫成本降至每公斤40元以下。

目前國際主要儲(chǔ)氫技術(shù)有三種。一是高壓氣體儲(chǔ)氫，即以35兆帕壓力將空氣存儲(chǔ)于高強(qiáng)度氣瓶中。這種技術(shù)已經(jīng)在氫燃料汽車中廣泛應(yīng)用，存在的缺點(diǎn)主要是儲(chǔ)氫量低、運(yùn)輸效率低。

二是低溫液壓儲(chǔ)氫，即將氫氣冷卻到零下253攝氏度。該種技術(shù)儲(chǔ)氫量高，能大大提高氫氣運(yùn)輸效率，但是對(duì)設(shè)備材料絕熱性能要求高，儲(chǔ)氫能耗成本高。

三是金屬氫化物儲(chǔ)氫，該種技術(shù)單位體積儲(chǔ)氫量最高，并且能得到高純氫，目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段，無法商用。

產(chǎn)業(yè)積極尋求催化劑突破

氫燃料汽車電堆成本占整車成本比例十分高，而鉑催化劑又占電堆成本的大部分。鉑是一種十分昂貴的貴金屬，目前全球年產(chǎn)量僅為200~300噸。盡管經(jīng)過多年努力，氫燃料電池每千瓦的鉑用量已經(jīng)大幅減少，但是目前國際每千瓦氫燃料電池鉑用量仍然普遍達(dá)到0.4克。　　 因此，目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)各企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)相繼開展減少鉑催化劑的使用量或者替代鉑催化劑的研究。

中科院青年生物能源研究所研究員李曉錦介紹，發(fā)展高溫質(zhì)子交換膜技術(shù)，把溫度提高到120至200攝氏度之間，催化劑的反應(yīng)處理可以得到大大提升，一氧化碳耐受性也將大大提升，150至180攝氏度的時(shí)候可以提高1%~2%。

另外，在非鉑電化學(xué)催化劑方面，該研究所開發(fā)了非鉑電化學(xué)催化劑，與商用的鉑催化劑相比，性能略高一些，成本非常低。且在甲醛環(huán)境下，穩(wěn)定性能提升顯著，抗甲醛中毒、抗一氧化碳中毒都得到顯著提升。

藍(lán)鯨科技CEOHansonRuan表示，把整個(gè)電催化劑的分子形狀進(jìn)行改變，改變分子的排列形式。對(duì)于燃料電池汽車來講，這種新型的催化劑排列形式會(huì)對(duì)整個(gè)氫能源有很大推動(dòng)。

“在一定循環(huán)使用之后，催化劑呈現(xiàn)出一定的衰減特性。但是我們的電催化劑在經(jīng)過同樣循環(huán)測試之后，衰減程度并沒有那么明顯。我們的電催化劑產(chǎn)品在世界很多國家都已經(jīng)得到專利，并且進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。我們目前考慮在世界范圍內(nèi)尋找合作伙伴，提供更多定制產(chǎn)品，把電催化劑進(jìn)一步推廣進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。未來目標(biāo)是希望用更低的鉑單載量催化劑更好地助力燃料電池堆，為了這個(gè)目標(biāo)我們也會(huì)持續(xù)努力。”HansonRuan說。