氫燃料電池降本要過哪三道坎？

作為氫燃料電池汽車應用的核心環節，燃料電池系統成本當前依然無法與動力鋰電池相抗衡。在近日舉辦的“珠三角地區燃料電池系統技術發展與政策應對”論壇上，相關專家表示，需要多環節、多舉措促進氫燃料電池降本。

（文丨本報實習記者 韓逸飛）

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規模化量產推動成本下降

據國外機構對於80kW質子交換膜（PEM）燃料電池系統成本的預測，年產10萬台氫燃料電池汽車，系統成本約50美元/千瓦，年產50萬台氫燃料電池汽車，系統成本將降至45美元/千瓦。 通過產業聚集和規模化量產的方式可以顯著降低氫燃料電池成本 。

“對於原材料價格昂貴或工藝不完善的催化劑和雙極板，可以通過優化製造材料、改進製備工藝的方式降低成本，而技術已經較為成熟的部件則可以通過建立標準化平台化產品體系，並利用大規模化量產的效應有效建立成本優勢。”深圳氫藍時代高級副總裁吳國平認為，“還要加強產業的集羣化，建設戰略性產業夥伴關係。”

吳國平表示，目前我國氫燃料電池汽車正處於導入期，產業的興起帶動了產業鏈的發展，同時形成了東北、華北、華東、華中、華南和西南六個主要地區的氫能產業集羣。“這些集羣無論是在上下游配套零部件還是在整車方面，都形成了較為完善的氫燃料電池產業鏈，各地均具備不同的地域優勢，這有利於在降低氫燃料電池系統成本同時，推動地方產業發展。”

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優化系統設計挖掘降本空間

由於處於市場導入期，我國氫燃料電池系統在有效性、可靠性方面還有待提升，特別是電池造價成本居高不下，是業內所面對的共同難題。雖然在個別場景下，氫燃料電池已經初步具備經濟性，但如何在電池系統上大幅優化設計來實現降本增效，提高競爭力，依然是氫燃料電池產業走向成熟的關鍵。

“ 氫燃料電池系統設計的優化主要包含三方面 。首先，通過對氫燃料電池系統設計的不斷簡化，降低電池的系統成本。目前對大功率氫燃料電池系統而言，氫迴路引射器的應用逐步取代了傳統的空氣循環泵，這就降低了一部分加工成本。”吳國平説。

“其次，通過對氫燃料電池各個子系統的模塊化設計來降低成本。”吳國平舉例説，“例如，對進氫、調壓、分水和排氫等氫氣循環迴路的集成化模塊設計，可以有效減少零部件的數量及所佔空間，有效降低氫燃料電池系統的空間成本。”

最後，通過氫燃料電池系統中結構材料的輕量化替代來降低成本。“例如，將常用的金屬材料優化為高性能的塑料材質，提高氫燃料電池的單位質量能量密度，從而降低單位功率的燃料電池成本。”

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國產化替代降低成本壓力

氫燃料電池系統佔整車成本的63%，其中，電堆佔比49%、空氣循環系統佔比21%、氫氣循環系統佔比5%、熱力管理系統佔比9%。就氫燃料電池系統技術發展水平來看，有證券行業分析師認為，雖然國產系統進步較快，但核心零部件依賴進口。因此， 關鍵核心零部件的國產化對於氫燃料電池降本來説至關重要 。

吳國平表示，一旦當構成電堆的質子交換膜、催化劑和氫氣循環泵等零部件實現國產化後，氫燃料電池成本將出現大幅下降。“以空壓機為例，過去我國進口一台50kW級系統使用的離心式空氣軸承空壓機的價格為幾十萬元，而當實現國產化後，其價格已降至5萬元以內。”

新思界行業分析人士表示：“我國科研機構事實上已經具備實驗室生產催化劑的能力，但由於尚未產業化，導致氫燃料電池生產企業仍需依靠進口產品。”

由此看來，我國氫燃料電池核心零部件的研發成果與產業化生產之間仍存在較大鴻溝，如何將實驗室成果轉化為商業產品，從而減輕進口所帶來的成本壓力，是行業必須解決的課題。