中国氢燃料电池产业化还差什么？

全国政协副主席、科技部前部长万钢，近日在《人民日报》撰文称，新能源汽车应及时把产业化重点向燃料电池汽车拓展。

一文掀起千层浪，特别是氢燃料电池是否具备了产业化条件，业界争议很大。

由此，我们不妨来看看，在氢燃料电池领域，中国家底儿有多厚？产业化还需要补足什么？

1、我们有什么？

说到燃料电池，最核心的材料是质子交换膜、催化剂、气体扩散层、以及双极板。质子交换膜、催化剂和扩散层经过一定的工艺加工程膜电极（MEA），而膜电极是燃料电池的心脏。

燃料电池

A质子交换膜

质子交换膜是膜电极中最核心的部件之一。对于质子交换膜，有三个主要的技术要求：

（1）      必须具有较高的质子导电性

（2）      必须有足够低的气体渗透率

（3）      在运行环境下具有足够的化学和机械稳定性

在国内，上海有机所、大连化学物理所、武汉理工大学、山东东岳集团、新源动力等是质子交换膜主要开发和生产单位。以东岳的DF260隔膜为例，膜厚度为15微米，在开路电位情况下耐久性大于600小时，膜在保证性能的前提下运行寿命超过6000小时，干湿循环次数超过20000次，得到AFCC（Automotive Fuel Cell Cooperation，戴姆勒－奔驰与福特的合资公司）的认可，并给东岳特聘专家、上海交通大学张永明教授颁发了技术达标奖。目前，该膜已经定型量产，二代规划产能20万平方米，至少可满足每年20000辆全功率型FCV的需求。

B催化剂

催化剂以Pt（铂）催化剂为主。中国氢能专家衣宝廉院士在一次采访中曾提到，低Pt催化剂是燃料电池的主要技术方向。当一辆FCV的铂用量低于传统汽车三元催化中铂的用量的时候，就达到了目标。而制备壳型结构的催化剂是降低催化剂用量的一个有效的方法。

在“十三五”重点研发计划项目的支持下，大连化物所、上海交通大学、华南理工大学、北京大学、苏州大学等著名研究机构取得了多方面的进展。

除此之外，清华大学、重庆大学、厦门大学等研究机构也对非Pt催化剂开发展开了研究，并取得了阶段性成绩。虽然中国新型催化剂，其中一部分在性能和稳定性上已经超过商业催化剂，但尚未实现量产制备。

C膜电极

膜电极方面，如武汉理工新能源有限公司早已实现了商业化生产，产能已经达到5000平米，国内开发的第二代膜电极水平和国外商业化膜电极水平差距较小。目前，以开发有序化膜电极、新一代CCM技术为主要研发方向。

D双极板

双极板也是燃料电池的核心部件之一。如果按照功能去命名，可能叫做“双极集电分离板”更加贴切。基于双极板的作用，其特性必须兼具较好的导电、导热性能，极低的气体渗透率，要有足够的尺寸和足够的强度，还要耐腐蚀。双极板承担着电堆大部分的重量和成本，因此，低成本、轻量化、易生产，是对双极板的具体要求。

从材料上看，双极板主要分为石墨双极板、金属双极板和复合材料双极板。目前，国内以开发金属双极板电堆为主要技术路线。尤其丰田Mirai推出钛基双极板燃料电池电堆之后，更坚定了行业开发金属双极板技术方向的信心。双极板技术的难点在于成型、焊接、涂层三个关键步骤。

上海治臻新能源装备有限公司依托于上海交通大学的技术力量，已经攻克了双极板成型、焊接、涂层三道技术难关，可以实现双极板国产化、批量化生产，设计年产量可达50万副，至少可供1500辆以上FCV使用。

由以上可以看出，虽然中国燃料电池技术与国际领先水平仍有差距，但已经初步具备了产业化的条件。