目前，制約燃料電池在汽車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要原因來自氫燃料制取存儲(chǔ)技術(shù)效率不高以及燃料電池應(yīng)用成本居高不下兩大方面，因此解決上述兩大難題就成為了推動(dòng)燃料電池大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵。

7月26-28日，由中國工業(yè)機(jī)械聯(lián)合會(huì)主辦的2018第三屆中國國際氫能與燃料電池技術(shù)應(yīng)用展覽暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)(CHFCE2018)在北京舉行，大會(huì)吸引了包括制氫，儲(chǔ)運(yùn)氫，氣體擴(kuò)散層，雙機(jī)板，管道門閥，氫氣壓縮機(jī)，檢測設(shè)備，氫燃料電池系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)鏈上的海內(nèi)外數(shù)十家企業(yè)參展。

在27日下午的燃料電池專場論壇中，來自氫燃料電池，氣體擴(kuò)散層，膜電極等領(lǐng)域的海內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)嘉賓，圍繞如何降低燃料電池制造和應(yīng)用成本以及開拓燃料電池市場等話題發(fā)表了主題演講。

PowerCell：燃料電池與鋰電池互補(bǔ)共存

瑞典PowerCell公司是一家低溫質(zhì)子交換膜電堆開發(fā)、制造及零售商，開發(fā)和生產(chǎn)世界頂級(jí)能量密度的固定和移動(dòng)應(yīng)用的燃料電堆和系統(tǒng)。在論壇中上，PowerCell亞洲區(qū)銷售經(jīng)理趙禮博在“電池和燃料電池之間在未來技術(shù)發(fā)展誰會(huì)成為贏者“的演講中表示，燃料電池與(鋰)電池是互補(bǔ)而不是競爭行為，電池既是載體又是能量轉(zhuǎn)換體，這是燃料電池的缺點(diǎn)，而燃料電池可以提升續(xù)航里程，可以同時(shí)擁有電池和燃料電池的雙重優(yōu)勢。

趙禮博認(rèn)為，燃料電池與鋰電池各有優(yōu)缺點(diǎn)，在不用的應(yīng)用領(lǐng)域擁有各自的競爭優(yōu)勢。對(duì)此，PowerCell將針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)系統(tǒng)性的解決方案以滿足不同客戶的需求。

目前PowerCell的燃料電池產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車，軌道交通，船舶和商用儲(chǔ)能等領(lǐng)域，近年來其燃料電池系統(tǒng)訂單不斷增長，其中中國是其重要的市場。

2018年2月，PowerCell收到了一份來自中國客戶武漢慶陽能源研究所的燃料電池堆PowerCellS2的訂單，訂單價(jià)值650萬瑞典克朗，交貨將在2018年第一季度和第二季度進(jìn)行。該訂單還將會(huì)同時(shí)測試PowerCell公司的液態(tài)有機(jī)氫載體LOHC技術(shù)。

巴拉德：未來三年投資6000萬美元降低燃料電池成本

巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司是一家成立于1979年的加拿大公司，是PEM燃料電池領(lǐng)導(dǎo)者。公司從1983年開始一直致力于燃料電池的開發(fā)制造,目前已經(jīng)成為質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,是世界上最大的集設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的質(zhì)子交換膜燃料電池企業(yè)，專注于商用市場(電信備用電源、物料搬運(yùn)和工程服務(wù))和開發(fā)階段市場(公車、分布式發(fā)電和連續(xù)電源等領(lǐng)域。

在論壇上，巴拉德商務(wù)代表于林發(fā)表了“氫能在交通領(lǐng)域的未來”的主題演講。

于林在演講中指出，從當(dāng)前有關(guān)氫能在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況來看，我們認(rèn)為氫能在城市之間的應(yīng)用應(yīng)該以重型為主，特別是軌道交通和重載卡車、重載大巴將來應(yīng)該以氫能為主。

于林表示，巴拉德的燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于乘用車，卡車，大巴，叉車，軌道交通，船舶，無人機(jī)等眾多領(lǐng)域，在全球領(lǐng)域的市場份額遙遙領(lǐng)先。截至目前，巴拉德已經(jīng)已經(jīng)生產(chǎn)了400萬片的MEAS，發(fā)布了超過1000臺(tái)模組，從30千瓦到80千瓦一直到200千瓦的功率范圍。

于林表示，巴拉德已經(jīng)開發(fā)出全球最頂端的質(zhì)子交換膜技術(shù)，巴拉德的技術(shù)從催化劑到質(zhì)子交換膜到膜電極、電堆等整個(gè)垂直系統(tǒng)都是自己生產(chǎn)。

其中，膜電極和電堆是燃料電池最核心的技術(shù)，所以巴拉德也致力于核心投資，提升科技并且降低成本，而且巴拉德承諾在未來三年將投資6000萬美金，進(jìn)一步降低成本。

為了進(jìn)一步降低成本和提升產(chǎn)品技術(shù)，巴拉德還與奧迪，西門子，ABB,廣東國鴻，中國中車等企業(yè)進(jìn)行合作，與上述企業(yè)積極探索燃料電池在乘用車，大巴，船舶，軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，開發(fā)針對(duì)上述不同應(yīng)用領(lǐng)域和燃料電池系統(tǒng)。

值得注意的是，除了積極探索燃料電池的應(yīng)用市場之外，降低燃料電池的制造和使用成本也是巴拉德的使命。目前巴拉德正在通過加大研發(fā)投入和提高燃料電池功率密度以及制氫技術(shù)等方式降低燃料電池制造成本和客戶運(yùn)營成本。

對(duì)此，巴拉德承諾將在三年內(nèi)繼續(xù)投資6000萬美金用于進(jìn)一步降低燃料電池成本的研究。

喜馬拉雅光電：燃料電池膜電極技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

武漢喜馬拉雅光電科技股份有限公司2008年成立于湖北武漢，是一家專業(yè)從事燃料電堆及產(chǎn)品相關(guān)核心零部件企業(yè)。

在論壇上，喜馬拉雅光電高級(jí)工程師胡小彪發(fā)表了“燃料電池膜電極技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”等主題演講。

膜電極在燃料電池里面起到關(guān)鍵作用，決定了燃料電池的性能、壽命以及成本。膜電極主要由催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層以及邊框一體化制備而成，過程中制作的工藝一直是膜電極的核心技術(shù)。

胡小彪表示，喜馬拉雅光電研發(fā)的膜電極主要應(yīng)用在車用膜電極，發(fā)電站用膜電極和電解電池用膜電極三大領(lǐng)域。運(yùn)用過程中，主要采用風(fēng)冷膜電極和水冷膜電極以及水電解膜電極運(yùn)用。

“我們這個(gè)膜電極采用了熱電型封裝制備方法，膜電極采用一體化封裝技術(shù)，采用不同的膜電極生產(chǎn)工藝，同時(shí)采用跟清華相關(guān)的專利技術(shù)，利用石墨烯。”胡小彪指出，美國DOE關(guān)于燃料電池膜電極的技術(shù)目標(biāo)是到2020年達(dá)到1瓦每平方厘米，壽命達(dá)到5000小時(shí)以上。結(jié)合美國能源局的相關(guān)指標(biāo)，武漢喜馬拉雅的膜電極性能是功率密度達(dá)到1.2瓦/平方厘米。在耐久性方面，從2015年至今，我們進(jìn)行實(shí)際測試，測試時(shí)間達(dá)到了13500小時(shí)。

與此同時(shí)，在膜電極性能改進(jìn)方面，喜馬拉雅光電通過改善氣體擴(kuò)散層，優(yōu)化漿料配方等方式，實(shí)現(xiàn)膜電極性能等提升。

除了提高膜電極等性能之外，如何降低膜電極的成本也是喜馬拉雅光電研究的重點(diǎn)。

膜電極主要由催化劑、質(zhì)子膜電極以及氣體擴(kuò)散三個(gè)主要構(gòu)建構(gòu)成，目前上述關(guān)鍵原材料主要依賴進(jìn)口導(dǎo)致膜電極成本較高。

對(duì)此，喜馬拉雅光電等策略是通過實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料電國產(chǎn)化降低成本。

在催化劑方面，公司通過跟清華大學(xué)的技術(shù)合作，在2017年底已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了1.2公斤/天的產(chǎn)量，從而降低三分之一的制造成本；同時(shí)采用的國產(chǎn)化的質(zhì)子交換膜，成本也是大幅降低，生產(chǎn)周期相對(duì)縮短。

另外，提高膜電極的生產(chǎn)工藝水平和生產(chǎn)效率，自主研發(fā)膜電極噴涂設(shè)備等方式也是降低膜電極制造成本低有效方式。

“公司目前生產(chǎn)能力可達(dá)25萬片，下一步計(jì)劃希望產(chǎn)能擴(kuò)大到100萬片的生產(chǎn)線。”胡小彪如是說。

美國AvCarb：車用燃料電池氣體擴(kuò)散層開發(fā)

美國AvCarb公司是北美市場燃料電池氣體擴(kuò)散層(GDL)的領(lǐng)先供應(yīng)商，是巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)的子公司。AvCarb氣體擴(kuò)散系統(tǒng)結(jié)合了BMP專利碳纖維紙，PTFE處理及微孔涂層技術(shù)，專門用于滿足PEMFC,PAFC和DMFC的特殊需求。

在質(zhì)子交換膜燃料電池中，氣體擴(kuò)散層主要作用是為參與反應(yīng)的氣體和生成的水提供傳輸通道、支撐催化劑。作為膜電極關(guān)鍵組成材料之一，其國產(chǎn)化突破與量產(chǎn)，對(duì)中國燃料電池成本降低與推廣應(yīng)用具有重要價(jià)值。

在論壇上，AvCarb公司嘉賓發(fā)表了“車用燃料電池?cái)U(kuò)散層氣體開發(fā)”的主題演講。

AvCarb公司嘉賓表示，GDL的開發(fā)要注意性能和成本，公司也一直在降低成本。2018年AvCarb差不多生產(chǎn)了7萬多平方米的GDL，未來5年公司的目標(biāo)是要將GDL的成本降低45%，而提高產(chǎn)能是重要的方式之一。