武汉理工大学潘牧：燃料电池最关键的零部件是燃料电池电堆

能见APP讯：2017年1月14日中国电动汽车百人会（2017）在京召开。武汉理工大学教授潘牧在“燃料电池技术与产业化”峰会上发言。他表示燃料电池里最关键的零部件是燃料电池电堆，这由两个东西组成，一个是膜电极、一个是金属极板。

以下为嘉宾发言实录：

谢谢组委会提供的机会跟大家做交流，我是百人会的老兵，每次都来，这是第三届，前两届只有万部长和欧阳教授在大会报告里面会提一点燃料电池，剩下就没有燃料电池的声音了，今天我们有燃料电池专门的分会场，这个是非常好的一个形式。今天来了这么多人，说明燃料电池形势现在越来越好了，这也带来了一个新的问题，昨天陈清泰理事长说了一句话，这个产业起来蜂拥而至，然后大浪淘沙，最后才能脱颖而出，大家来了都希望能够脱颖而出，如何脱颖而出？肯定有天时地利人和的条件，还有大家比较关注的，你采用的技术路线是什么。昨天欧阳教授讲了，中国确定了纯电驱动的技术路线，使我们国家新能源汽车在国际上占据了非常有利的位置，我们做燃料电池的今后用什么样的路线占据有利的位置？这是值得探讨的，今天提一点想法，不一定对，请大家批评指正。

燃料电池里最关键的零部件是燃料电池电堆，这由两个东西组成，一个是膜电极、一个是金属极板，这两个东西拼在一起就是一个单电池，很多单电池串在一起成为一个电堆，发出所需要的功率。膜电极的发展方向已经确定下来的，最早是GDE型的，把催化剂涂在碳纸上面然后再把膜电极压好，第二代是CCM型的，把催化剂涂在膜上面然后压好，现在开发的纳米结构的超薄的电机、有序的电机，这个电机还在开发之中，这三代是顺着膜电极下来，这个大家已经有共识了，我们中国非常幸运，2004年的时候科技部当时支持我们做了CCM型膜电极，现在成为燃料电池车的标配，这个大家都形成共识，对双极板还有一点问题，这个最早大家都用石墨做双极板，因为要导电还要耐腐蚀，石墨材料比较好，现在为了提高功率密度就用金属板。

大家看一下这个图（ppt），这个是石墨板的技术，做了一个大电堆，现在用金属板可以把电堆做得非常小，功率密度高，金属板也有问题，大家对腐蚀性有担心，石墨板寿命长大家公认，金属板比功率高，各有各的优点。长期来看从加工成本，从今后的方面来看，肯定金属板用冲压成型来得快得多，价格便宜，这个板只有0.1毫米的厚度，不锈钢也用不了多少，材料也用不了多少，这个成本就会低，我个人认为金属板今后应该是主要的发展方向。金属板上面还有一些构型的方式，比如说3D流场等，这个技术路线有待验证，石墨板和金属板现在仍在争论之中，需要大家注意。

还有一个技术路线，燃料电池在什么压力下进行运转，燃料电池就是氢气和氧气变成水放出电来，这样气体有一个压力，在什么气体压力下工作，目前有两种路线，一个是高压下，就是两个大气压到三个大气压，还有一个就是低压，几乎接近常压的技术路线，高压的系统化学反应是峰压越高化学反应速度越快，功率越高，MIRAI采用了这样的技术，低压系统反应慢一点，体积就会大一点，但是也带来了结构简单的优点。这两种也是有技术之争。中国在2000年到2010年国家发展了十年蓝皮书计划时，由于缺乏高压风机的技术，高压系统需要高压压缩机，要足够小以便装在汽车里面，这是非常难的技术，基本上张进华秘书长讲的这些国家示范的内容都是用的低压的这么一条技术路线来做，从长期来看要把这个东西装到小轿车、乘用车里面去，用低压的是不行的，高压的必须还要开发。我觉得当年做得好的是比较快的能够做一些大规模的示范，但是也有不好的地方，我们没有坚持高压的路线，起码布置一个小的队伍坚持这个事情，保证现在能够跟国外的产品竞争，这个事情可能要引起我们的高度重视，现在大家都做低压的事情，简单是简单一点、容易是容易一点，但是从长远来看竞争力不见得能够持续。

另外，燃料上的问题，燃料电池燃料是氢气，还有一种燃料是甲醇，大家非常关心的是甲醇，昨天李书福总经理也介绍了他们甲醇车的事情，这个甲醇最近还有一款新的车就是日产发布的，日产出了甲醇汽车来用FOFC，这款车用了固体燃料电池，这个提醒大家注意一下，这是欧盟的计划，这个计划是想做用金属板的FOFC验证这个概念是否可行，目前还在验证阶段，第一个阶段5000瓦的系统，目前第一阶段是否可行我也不得而知，需要引起大家注意，甲醇汽车上用质子膜燃料电池就需要装一个重整器，实际上戴姆勒公司最早的几款燃料电池车都是用甲醇来做的，花了很长时间做甲醇燃料电池车，后来全放弃了，今年新推出的这款就是纯氢的燃料电池车。甲醇有它的好处，起码它不需要加氢站，甲醇加注也方便，可能在短期内甲醇会有一定的市场，大家可以做一做，但是大家一定眼光要放远一点，甲醇的事情提醒大家，现在市场不要丢掉，能够做就做一点，长远来看更重视氢燃料的问题。

现在的现状是，大家都非常兴奋要做燃料电池车，这里给一个数据，IPHE，每年会统计车的情况，对乘用车来说，中国还可以，中国提的数据不一定准确，主要是上汽和新源动力那边做的一些车。日本是最高的，日本到了2016年11月份还没有突破1000辆车，美国才是300多辆，法国有一点点，这里缺德国的数据。

大客车方面，中国的大客车现在排名第一，美国只有33台车在跑，中国有40台车了，大部分是广东省现在非常重视燃料电池车在大力推这个事情，不管怎么说这是一个好消息，燃料电池这一块也有世界第一了，刚才章教授也讲我们要重视大巴车的发展，经济性、可行性都做了分析，这是值得我们关注的。

有车就要有加氢站，现在加氢站是最糟糕的，中国只有4座加氢站，排到第七名去了，这是非常糟糕的事情，不过我认为加氢站少的最大原因是目前还是没有车，一般来说先有车后有路，这个加氢站跟车也是一样的，先有车后有站，大的汽车厂要把车推出来，这样就有人建加氢站，这些国家就是大量引进几个大的汽车厂的车，所以加氢站比中国多一点，现在情况是这样的，乘用车1000辆水平，客车是几十辆，加氢站也是没到一百座的水平。

德国的数据没在，但是有欧盟数据，欧盟数据比较令人兴奋，乘用车数据到1800辆，里面有一部分是做物流车及厢式货车，做了很多小厢式货车，都是用增程器的，大巴车有一些，加氢站数量也差不多。

给出的数据太低，大家没有信心，不愿意做了，不用担心，外国人说的，他们做的规划比我们还高，现在美国加州331辆，明年就要6000辆了，翻二十倍，两年后到1万辆，这是比较高的数据，他们的计划比我们计划更加激进，不要担心。

武汉理工大学可能有很多人不知道，我们2001年就做燃料电池相关研究，跟东风汽车合作，当时苗部长还是东风的总经理，我们做燃料电池车，后来在科技部的支持下做了膜电极，现在全球销售，后来做了金属板的电堆，现在这个电堆的水平非常高，每升2.7千瓦，也是可以供大家使用。时间关系就说到这里。谢谢各位。

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