中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“一輛載重49噸的氫能牽引車購置成本近140萬元，而同類型的油車售價(jià)45萬元，電車80萬元，氫能車輛購置成本是燃油車價(jià)格的三倍以上。使用方面，氫氣終端售價(jià)約為35元/公斤以上，經(jīng)濟(jì)性也低于燃油?！痹诮照匍_的燃料電池系統(tǒng)及核心零部件技術(shù)突破論壇上，東岳未來氫能質(zhì)子膜研發(fā)總監(jiān)鄒業(yè)成坦言，高成本正制約我國燃料電池汽車規(guī)?；l(fā)展。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)口，亟需技術(shù)創(chuàng)新降低成本，以此打開氫能的規(guī)?；瘧?yīng)用。
■ 發(fā)展勢頭迅猛
“整體來看，氫能在交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域滲透率逐步提高?！苯輾淇萍伎偨?jīng)理盧兵兵分享了一組數(shù)據(jù)，2023年，我國氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)銷量為7653輛，同比增長近50%。與此同時(shí)，燃料電池發(fā)電項(xiàng)目布局也明顯加快，2023年新增裝機(jī)約6.3兆瓦，累計(jì)裝機(jī)20兆瓦。在工業(yè)領(lǐng)域，2023年我國氫冶金項(xiàng)目總投資超過500億元，已建在建綠色低碳甲醇項(xiàng)目11項(xiàng)，產(chǎn)能約為36.6萬噸/年。
億華通副總經(jīng)理李飛強(qiáng)表示，我國氫能以交通領(lǐng)域?yàn)橄葘?dǎo)，氫能示范逐步拓展到有軌電車、無人機(jī)、船舶、氫儲(chǔ)能、天然氣摻氫和氫冶金等領(lǐng)域，帶動(dòng)膜電極、電堆等關(guān)鍵材料和部件實(shí)現(xiàn)自主化、國產(chǎn)化，自主研發(fā)多項(xiàng)核心技術(shù)，在可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、壽命、經(jīng)濟(jì)性、成本上實(shí)現(xiàn)突破，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)最高功率、整車氫耗處于國際領(lǐng)先水平。在氫燃料汽車免收高速費(fèi)利好政策下，氫能車輛運(yùn)營已具備經(jīng)濟(jì)性，以49噸長途干線物流牽引車全生命周期8年為例，按電價(jià)1.2元/千瓦時(shí)、氫氣價(jià)格30元/千克、柴油單價(jià)8元/升計(jì)算，相比燃油重卡，氫能重卡8年可節(jié)省200多萬元。
業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，2030年，我國氫燃料商用車銷量將達(dá)36萬輛—72萬輛，到2050年銷量將達(dá)160萬輛—300萬輛。
■ 技術(shù)降本成效顯著
氫能規(guī)?；瘧?yīng)用的前提是買得起、用得起。戈?duì)柤夹g(shù)總監(jiān)汪志勇指出，產(chǎn)業(yè)鏈要協(xié)同合作，降低價(jià)值鏈中的成本和復(fù)雜性，從而降低車輛的總擁有成本。
汪志勇算了一筆賬：一輛卡車每年行駛20萬公里，運(yùn)營比率為88%，每年總運(yùn)營成本約為150萬元。其中，燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力系統(tǒng)成本、維修維護(hù)都直接影響總擁有成本。
“質(zhì)子交換膜等上游部件的性能可對(duì)降低總擁有成本產(chǎn)生較大影響?！蓖糁居掠?jì)算，質(zhì)子交換膜占電堆成本的14%，電壓提高15毫伏，燃料電池系統(tǒng)效率可提高1%以上。一輛8級(jí)房車若每天行駛627公里、一年行駛250天，在電堆效率為51%的情況下，將消耗14176公斤氫氣，若質(zhì)子交換膜能夠使電堆效率提高到52%，燃料消耗量將降至13893公斤，這樣每年可節(jié)省283公斤燃料。提高質(zhì)子交換膜功率密度，可減少電池材料用量，相當(dāng)于降低電堆成本，如果將一個(gè)售價(jià)15萬元的電堆成本降低6.3%，2個(gè)電堆即可節(jié)省1.9萬元，總質(zhì)子交換膜從70平方米降到65平方米，并減輕重量，節(jié)約空間?？傊剂想姵夭考拖到y(tǒng)的改進(jìn)可在成本和性能方面產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，令用戶從中受益。
中科院大連化物所燃料電池研究部長邵志剛指出，2023年，全球電解水制氫累計(jì)裝機(jī)量超2吉瓦，其中堿液電解槽占比達(dá)60%，質(zhì)子交換膜（PEM）占比約30%，國內(nèi)以堿液電解槽為主，占比超過95%。預(yù)計(jì)2030年，全球電解水制氫裝機(jī)量達(dá)170吉瓦，以堿液和PEM為主?！俺杀具^高是目前限制電解水制氫技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的最主要原因。國際上，PEM電解制氫系統(tǒng)成本大約為2000美元/千瓦，堿液電解制氫系統(tǒng)成本大約1700美元/千瓦。國內(nèi)可再生能源電解水制氫成本40元/千克—80元/千克（視電價(jià)而定），煤制氫約10元/千克。持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新、大批量規(guī)模生產(chǎn)是綠氫降本的關(guān)鍵途徑。”
■ 把握材料創(chuàng)新和回收機(jī)遇
在濟(jì)平新能源研發(fā)總監(jiān)丁奇看來，國內(nèi)燃料電池車和電解水制氫爆發(fā)式增長，將開辟催化劑百億元市場。到2030年，氫催化劑市場空間在保守、中性、樂觀情景下，市場需求將分別達(dá)到294億元、438億元、586億元，對(duì)貴金屬鉑的累計(jì)需求量為18噸、26噸、36噸，對(duì)貴金屬銥的累計(jì)需求量為13噸、19噸、25噸。
丁奇指出，近年來，鉑族新材料技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新層出不窮，產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同更加緊密，2023年，國產(chǎn)燃料電池催化劑占比20%，今年國產(chǎn)催化劑占比有望達(dá)到35%，2025年有望進(jìn)一步提升至45%。多元合金催化劑能顯著提高催化劑性能，金屬顆粒耐久明顯優(yōu)于常規(guī)的鉑鈷、鉑鎳等合金催化劑，可以降低催化劑成本。
賀利氏貴金屬中國非均相催化劑銷售總監(jiān)崔剛向《中國能源報(bào)》記者介紹，銥作為制氫重要的催化劑材料，全球年產(chǎn)量約為9噸，大約需要400公斤的銥才能產(chǎn)生1吉瓦PEM電解水的能力。為了避免供應(yīng)瓶頸，必須將每吉瓦的銥用量減少到100公斤以下。因此，降低貴金屬載量和提升質(zhì)量活性是PEM電解水催化劑的研發(fā)目標(biāo)和技術(shù)方向，賀利氏持續(xù)創(chuàng)新推出的銥催化劑，在保證催化性能的基礎(chǔ)上有望降低80%—90%銥的用量，降低成本。
崔剛表示，加強(qiáng)貴金屬的回收是保障貴金屬供應(yīng)穩(wěn)定的重要舉措，在歐洲，賀利氏已幫助客戶累計(jì)回收數(shù)百公斤級(jí)催化劑涂層質(zhì)子膜和膜電極組件。此外，賀利氏在江蘇南京還建設(shè)了一座貴金屬回收工廠，具備年處理數(shù)千噸含有貴金屬的催化劑材料的能力。
