多个品牌的新能源汽车在前不久召开的第四届中国国际进口博览会上亮相，成为参观者关注的焦点。图为丰田氢燃料电池车。新华社发（郝昭 摄）

科技日报记者 陈超

近年来，随着我国氢能产业的蓬勃发展，国内分析氢能产业链的文章很多，但都浮于表面，真正对我国和世界先进水平的差距进行分析的很少。

近日，国电投氢能公司首席技术官柴茂荣接受了科技日报记者的专访。针对一些国内媒体对氢能及燃料电池技术进步的过度炒作，他说，国内的很多公司都号称能生产出燃料电池电堆，但和世界最先进的燃料电池技术相比，差距仍大。

起了个大早，赶了个晚集

“我国燃料电池虽起了个大早，但在关键核心材料、技术工艺和推广应用方面，还有很大差距或进步空间。”柴茂荣表示。

我国是世界产氢大国，产量近3000万吨，绝对是世界第一。但氢气基本上都用在了石油精炼、加氢重整和合成氨、甲醇等方面，而用于燃料电池等的高纯氢气，则不到百分之一。粗氢很便宜，每公斤不到10元，但到了加氢站，则价格差不多涨了10倍。

目前，国内氢气压缩、精制、加氢站关键设备、零配件和技术大部分都还依赖国外。氢气瓶用材料，如高强度碳纤维、密封胶、气瓶阀组等基本也依赖国外，造成成本居高不下。

在燃料电池方面，国内人为地把燃料电池应用区分为乘用车用和商用车用，轻易地得出燃料电池只适合于重卡等商用车的结论。实际上，国外燃料电池乘用车和商用车的开发基本上是同步进行的，而燃料电池乘用车技术相对更成熟。比如丰田Mirai氢燃料电池汽车已经实现了商业化，它和同档次的电动汽车特斯拉Model S同台竞争，价格基本相当，而续航距离和安全可靠性更优。

与国外相比至少还差一代

我国因为到目前为止燃料电池原材料基本依赖进口，价高质次，电堆体积大、功率密度小，加速性、稳定性都严重不足，难以实现在乘用车上使用。而且，国内用峰值功率除以活性区体积计算出来的功率密度，和国外平均单电池0.65V以上在汽车运行工况下的额定功率相比，实质意义有限。至于耐久性，国外要求15年寿命，5000小时无故障，国内简单地理解成5000小时劣化系数来计算，更是相差甚远。

最近，某国外公司的不少电堆已经进入中国市场，很多做成系统并已在几大检测机构中测试。相比之下，同样标称130kw的电堆，体积不到国产电堆的一半，而按同样单电池0.65V计的额定功率，国产电堆功率比进口电堆至少低20%以上。“实际上，我们国产的很多电堆和世界最先进的电堆技术相比，至少还差一代以上。”柴茂荣强调。

此外，在关键材料上，我国有很多厂家都宣传能生产。但实际上，催化剂方面，国内在耐久性能、单位铂金的发电电流MMA都有很大的差异，具体体现在担载工艺和载体选材上。贵金属颗粒大小不均匀，载位不稳定，抗反极、抗毒性差，也没有人开发高耐久性能载体；质子交换膜方面，高温拉伸强度、低加湿质子传导率、滲氢电流等主要指标和国际水平相差一个数量级。国内拿杜邦质子膜对标，但车载用高功率电堆用质子膜，国外早在十几年前就已不再使用杜邦的质子膜。还有碳纸扩散层，从导电碳纤维到抄纸到成纸工艺技术，国内也一直没有突破。

核心材料和技术自主化才能站在产业链顶端

车载用高功率双极板技术，也一直是我国的短板。从上一代石墨双极板到最新的无镀层钛金属双极板，有效地解决了车载用电堆双极板的轻量化、抗震强度、耐腐蚀性、大规模连续生产和生产效率的问题。我国的金属双极板的耐腐蚀性、镀膜强度、生产效率、平整性、耐久性，还有前面提到的电堆性能，都和国际先进水平相差悬殊。

国内很多厂家都只能购买国外材料生产膜电极、电堆等，然而，国外最先进的材料难以买到，国产材料又很难达到车规级指标要求——虽然厂家不少，但大部分来自大学实验室，容易有生产经验不足、只注重几个单项指标的问题，且对一致性、稳定性和降低成本不敏感。

柴茂荣表示，国电投正立足于国内实现材料级自主化的开发。催化剂、质子膜、碳纸、膜电极、双极板、电堆仿真设计、系统等全部核心材料和技术目前已全部实现了自主化，并建有自己的生产线。只有这样，才能站在产业链的顶端，把握整个产业的先进性，掌握产品的定价权。

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