中国燃料电池产业开始加速发展

      政府补贴为初始动力，物流车和客车为突破点，中国燃料电池产业走了一条适合中国国情，与日本不同的路——2017 年完成 1000台左右客车和物流车，2018年预计突破3000-5000台规模。

　　而电堆则成为中国燃料电池产业发展的关键因素之一，低成本、高性能、批量供应的国产电堆是燃料电池汽车成本下降从而与传统汽车竞争的关键。

　　1)从成本上看，电堆占燃料电池系统的成本一半，是 FCV里单一价格最高的部件，随着产能扩张，未来电堆成本有望在下降 50%以上;

　　2)从性能上看，电堆性能是燃料电池系统乃至整车性能的决定因素;

　　3)从技术上看，电堆是整个系统里技术含量最高部分，无论从流道设计、催化剂制备、MEA合成都有相当门槛。

　　目前电堆国产化取得长足的进步，关键零部件能实现不同程度的国产化，虽然与国际先进水平仍有差距，但随着不断投入，我们认为差距会迅速缩短：

　　◤ 膜电极

　　膜电极组件(membraneelectrodeassembly，MEA)是集膜、催化层、扩散层于一体的组合件，是燃料电池的核心部件之一。

　　目前，国际上已经发展了3代 MEA技术路线：

　　一是把催化层制备到扩散层上(GDE)，通常采用丝网印刷方法，其技术已经基本成熟;

　　二是把催化层制备到膜上(CCM)，与第 1种方法比较，在一定程度上提高了催化剂的利用率与耐久性;

　　三是有序化的MEA，把催化剂如 Pt制备到有序化的纳米结构上，使电极呈有序化结构，有利于降低大电流密度下的传质阻力，进一步提高燃料电池性能，降低催化剂用量。

　　目前进口产品与国产产品并存，随着新的业者加入，国产比例将不断提高。

　　◤ 质子交换膜

　　国内产品从批次品质看达到要求，由于供应链的原因并未占据主流份额，随着国内产业发展，国产质子交换膜的替代将加快。

　　◤ 极板

　　燃料电池双极板(bipolar plate，BP)的作用是传导电子、分配反应气并带走生成水，从功能上要求双极板材料是电与热的良导体、具有一定的强度以及气体致密性等;稳定性方面要求双极板在燃料电池酸性(pH=2~3)、电位(E=~1.1 V)、湿热(气水两相流，~80℃)环境下具有耐腐蚀性且对燃料电池其他部件与材料的相容无污染性;产品化方面要求双极板材料要易于加工、成本低廉。

　　目前石墨极板有企业批量供货，金属极板也有部分有企业批量生产。国内市场目前以商用车为主导，石墨极板也许是一段时间性价比合适的选择。

　　◤ 催化剂

　　是燃料电池的关键材料之一，其作用是降低反应的活化能，促进氢、氧在电极上的氧化还原过程、提高反应速率。

　　目前催化剂来源以国际大厂为主，国内有企业开始进入。催化剂方面，之前担心的铂的供应问题随着单耗的迅速下降也已不成问题。

　　◤ 气体扩散层

　　在质子交换膜燃料电池中，气体扩散层位于流场和催化层之间，其作用是支撑催化层、稳定电极结构，并具有质/热/电的传递功能。因此 GDL 必须具备良好的机械强度、合适的孔结构、良好的导电性、高稳定性。

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