燃料电池降本“兵法”

当前掣肘氢能和燃料电池产业发展的一大拦路虎就是成本，降本已经成为关系行业市场化进程的头等大事。

燃料电池层面，燃料电池成本虽然每年都在大幅下降，但仍然未能达到市场化的拐点，今年下半年电堆的批量成交价预计在1200-1700元/kW，系统有望达到2500-3000元/kW，但距离能够引爆市场的1000元/kW系统成本还有较大距离。氢能层面，很多地区氢气成本仍然居高不下，业界一般认为氢气价格高于30元/kg都是没有竞争优势的，目前五大氢能示范区的氢气价格基本还不能做到低于30元/kg。

“燃料电池目前面临的问题不是功率密度问题，也不是应用场景或其他问题，只有一个问题那就是成本，把这个问题解决了，其他问题也基本迎刃而解了。”鸿基创能副董事长兼CTO叶思宇院士在2022（第四届）高工氢电产业峰会（华南站）直言。

那么该如何进行降本？在本次峰会上，来自不同细分领域的近10名燃料电池产业链企业代表，给出了他们的思考与建议，并分享了他们推进产品降本的策略。燃料电池行业降本潮已在路上。

燃料电池：国产化率+工艺优化+梯次利用降本

降本是当前燃料电池企业普遍面临的问题，也是产品市场化推广的痛点。针对这一痛点，雄韬氢雄有几个方案在思考与推进当中：一是核心零部件降本。刚开始该公司的核心零部件以进口为主，对产品成本控制很不利，而后渐渐通过国产替代来实现降本；二是通过设计优化降本，包括结构优化、材料优化、工艺优化等；三是梯次利用降本。在燃料电池衰减10%或20%后，可以考虑梯次利用，比如用于热电联供，或拓展移动发电站、数据中心等；四是规模化制造降本。批量越大，有助于提高生产效率、节省物料成本等。

考虑到售后成本占比重偏大，雄韬氢雄还在努力降低售后成本。该公司制定了产品降本的目标规划，计划年均降本25%-30%。

其他企业中，氢蓝时代已经将工作进行了调整，概括即为“提质、降本、跨界、合作”。天能氢能源首席燃料电池技术专家张树国博士提出，燃料电池是资源平滑型产品，成本下降确定性高，仅是时间问题，“技术降本(工艺水平提升）+国产化率提升+规模化 ”是核心降本路径。

催化剂：建议通过商业模式降本

在燃料电池产业链中，催化剂是“卡脖子”问题比较严重的环节，同时也是在燃料电池成本构成中占比较高的一环。在燃料电池降本趋势下，催化剂降本也被提上日程。燃料电池催化剂的主要成本是铂和碳，另外就是加工费，目前所谓的“降本”主要是把加工费压到极限低。制造环节降本需要有量的支撑，如何从贵金属的角度降本成为突破的重点。

深圳航天科技创新研究院研究员、主任兼总工程师吕海峰博士提出，这方面可以通过商业模式的方式取得突破。铂虽然比较贵，但是它在实际工作过程中并非消耗品，可以进行回收利用，催化剂中95%以上的铂是可以回收的，可以循环利用。

膜电极：售价亟需降至300元/kW以下

燃料电池系统成本构成方面，电堆占燃料电池系统成本60%左右，膜电极又占电堆成本70%左右，可见膜电极对于燃料电池降本的重要性。最近几年，鸿基创能实现了持续降本，公司膜电极在2020年每千瓦售价实现1200元，2021年每千瓦售价实现800元，2022年预计每千瓦售价实现600元，到2025年目标是实现每千瓦售价300元。

在鸿基创能CEO邹渝泉博士看来，实现膜电极规模化应用的关键是降本，其次是制造能力的提升。膜电极售价需要快速降至300元/kW以下，从而支撑市场成长的需要。

机加石墨板：改进生产工艺降本

燃料电池石墨双极板按照加工工艺不同，分为机加石墨板（CNC加工工艺）和模压石墨板。目前机加石墨板在石墨双极板的出货量中占据主导地位。机加石墨板优点明显，同时也存在加工成本高、效率相对模压双极板低等缺点。针对这一问题，华熔科技正在冲刺这几大目标：

1）在保证性能前提下，极板界壁厚度突破0.2mm；2）研发更高性能材料，达到可耐温1000℃及85%以上的浓磷酸溶液等技术指标；3）双极板寿命突破5万小时；4）通过改进生产工艺等方面，降低成本，达到＜80元/组@活性面积400cm²。

金属板涂层：工艺改善+PVD设备降本

目前，涂层环节占燃料电池金属板成本的50-60%。有这么高的成本占比，一方面是涂层工艺本身非常精细与复杂，技术含量高；另一个最重要原因是市场需求量还未起来，在没有形成规模化的情况下，从涂层材料到设备的成本都比较高，迫使应用成本居于高位。那么该如何有效推动降本？

广东汇成真空副总经理李国栋透露，公司自主开发了适用于燃料电池金属双极板表面改性的SCG涂层，该涂层材料电阻率低、膜层致密、耐腐蚀性能优异，极适用于燃料电池金属双极板的表面改性，能够满足美国能源部（DOE）标准，可极大地提高金属双极板的导电性和耐腐蚀性。

同时，公司开发了制备SCG涂层的HCINLINE-SCG立式溅射连续镀膜生产线，可帮助金属板企业进行降本。该生产线年产量300万片，最大尺寸为420x151mm，生产节拍为每分钟9片，成本低于20元/片。

产线装备：兼容性/国产化/模块化等路径降本

目前市场上的燃料电池产品路线有很多种，根据产品路线的不同衍生出来的工艺路线和生产装备也会有所不同，同时每个工艺都会有它自身的优势和劣势以及成本差异。工艺路线和生产装备降本是燃料电池降本的重要环节。

昆龙卓盈总经理邓科从燃料电池产线和装备角度出发，提出做好“兼容性、国产化、模块化、优质服务”这四方面可以帮助整个产业实现降本增效。

其中“兼容性”可以减少后续装备升级改造的成本；“国产化”可通过降低对成本较高的进口零部件的依赖而降低成本；“模块化”可降低设备嫁动率，提高设备生产效率；“优质服务”是指装备企业作为燃料电池产业的参与者和陪跑者，做好产业化的后勤保障，当出现问题时，要积极响应，快速解决问题，如此以降本增效。

整车企业：上下联动推动氢车降本

燃料电池汽车成本高企是其市场化运行的最大阻力。陆续落地的国家政策、激励制度及补贴似乎可以缓解燃料电池汽车成本压力，但这种“国家政策、激励制度及补贴”与纯电动汽车相比，并没有显著优势。燃料电池汽车怎么才能在纯电、PHEV等路线中突出重围？

广汽研究院发动机系统研发部副部长、氢燃料电池汽车项目总监占文锋博士的建议是：产业链上下游联动、持续开展技术攻关、加快产业化推进；加强龙头企业的体系、资源优势，与中小企业的灵活创新优势的结合，早日实现自主规模化供应，大幅降低成本。

同时在近期加氢站建设中，按一定比例配备70MPa的加氢能力；充分利用现有氢气资源或产能，提高供氢能力；争取氢气价格在未来3-5年不高于混动车的用油成本。

标签： 燃料电池 燃料电池汽车 降本增效

　　 原标题：燃料电池降本“兵法”