作為氫燃料電池汽車(chē)應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)，燃料電池系統(tǒng)成本當(dāng)前依然無(wú)法與動(dòng)力鋰電池相抗衡。在近日舉辦的“珠三角地區(qū)燃料電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與政策應(yīng)對(duì)”論壇上，相關(guān)專家表示，需要多環(huán)節(jié)、多舉措促進(jìn)氫燃料電池降本。

1規(guī)模化量產(chǎn)推動(dòng)成本下降

據(jù)國(guó)外機(jī)構(gòu)對(duì)于80kW質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池系統(tǒng)成本的預(yù)測(cè)，年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)氫燃料電池汽車(chē)，系統(tǒng)成本約50美元/千瓦，年產(chǎn)50萬(wàn)臺(tái)氫燃料電池汽車(chē)，系統(tǒng)成本將降至45美元/千瓦。通過(guò)產(chǎn)業(yè)聚集和規(guī)模化量產(chǎn)的方式可以顯著降低氫燃料電池成本。

“對(duì)于原材料價(jià)格昂貴或工藝不完善的催化劑和雙極板，可以通過(guò)優(yōu)化制造材料、改進(jìn)制備工藝的方式降低成本，而技術(shù)已經(jīng)較為成熟的部件則可以通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)化產(chǎn)品體系，并利用大規(guī)模化量產(chǎn)的效應(yīng)有效建立成本優(yōu)勢(shì)。”深圳氫藍(lán)時(shí)代高級(jí)副總裁吳國(guó)平認(rèn)為，“還要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的集群化，建設(shè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)伙伴關(guān)系。”

吳國(guó)平表示，目前我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)正處于導(dǎo)入期，產(chǎn)業(yè)的興起帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，同時(shí)形成了東北、華北、華東、華中、華南和西南六個(gè)主要地區(qū)的氫能產(chǎn)業(yè)集群。“這些集群無(wú)論是在上下游配套零部件還是在整車(chē)方面，都形成了較為完善的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，各地均具備不同的地域優(yōu)勢(shì)，這有利于在降低氫燃料電池系統(tǒng)成本同時(shí)，推動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

2優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)挖掘降本空間

由于處于市場(chǎng)導(dǎo)入期，我國(guó)氫燃料電池系統(tǒng)在有效性、可靠性方面還有待提升，特別是電池造價(jià)成本居高不下，是業(yè)內(nèi)所面對(duì)的共同難題。雖然在個(gè)別場(chǎng)景下，氫燃料電池已經(jīng)初步具備經(jīng)濟(jì)性，但如何在電池系統(tǒng)上大幅優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效，提高競(jìng)爭(zhēng)力，依然是氫燃料電池產(chǎn)業(yè)走向成熟的關(guān)鍵。

“氫燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化主要包含三方面。首先，通過(guò)對(duì)氫燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不斷簡(jiǎn)化，降低電池的系統(tǒng)成本。目前對(duì)大功率氫燃料電池系統(tǒng)而言，氫回路引射器的應(yīng)用逐步取代了傳統(tǒng)的空氣循環(huán)泵，這就降低了一部分加工成本。”吳國(guó)平說(shuō)。

“其次，通過(guò)對(duì)氫燃料電池各個(gè)子系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)來(lái)降低成本。”吳國(guó)平舉例說(shuō)，“例如，對(duì)進(jìn)氫、調(diào)壓、分水和排氫等氫氣循環(huán)回路的集成化模塊設(shè)計(jì)，可以有效減少零部件的數(shù)量及所占空間，有效降低氫燃料電池系統(tǒng)的空間成本。”

最后，通過(guò)氫燃料電池系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)材料的輕量化替代來(lái)降低成本。“例如，將常用的金屬材料優(yōu)化為高性能的塑料材質(zhì)，提高氫燃料電池的單位質(zhì)量能量密度，從而降低單位功率的燃料電池成本。”

3國(guó)產(chǎn)化替代降低成本壓力

氫燃料電池系統(tǒng)占整車(chē)成本的63%，其中，電堆占比49%、空氣循環(huán)系統(tǒng)占比21%、氫氣循環(huán)系統(tǒng)占比5%、熱力管理系統(tǒng)占比9%。就氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展水平來(lái)看，有證券行業(yè)分析師認(rèn)為，雖然國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)步較快，但核心零部件依賴進(jìn)口。因此，關(guān)鍵核心零部件的國(guó)產(chǎn)化對(duì)于氫燃料電池降本來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

吳國(guó)平表示，一旦當(dāng)構(gòu)成電堆的質(zhì)子交換膜、催化劑和氫氣循環(huán)泵等零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化后，氫燃料電池成本將出現(xiàn)大幅下降。“以空壓機(jī)為例，過(guò)去我國(guó)進(jìn)口一臺(tái)50kW級(jí)系統(tǒng)使用的離心式空氣軸承空壓機(jī)的價(jià)格為幾十萬(wàn)元，而當(dāng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化后，其價(jià)格已降至5萬(wàn)元以內(nèi)。”

新思界行業(yè)分析人士表示：“我國(guó)科研機(jī)構(gòu)事實(shí)上已經(jīng)具備實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)催化劑的能力，但由于尚未產(chǎn)業(yè)化，導(dǎo)致氫燃料電池生產(chǎn)企業(yè)仍需依靠進(jìn)口產(chǎn)品。”

由此看來(lái)，我國(guó)氫燃料電池核心零部件的研發(fā)成果與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)之間仍存在較大鴻溝，如何將實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品，從而減輕進(jìn)口所帶來(lái)的成本壓力，是行業(yè)必須解決的課題。