關(guān)于燃料電池，我國已在《中國制造2025》中提出，到2020年，實(shí)現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料批量化生產(chǎn)的質(zhì)量控制和保證能力;到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。

燃料電池車型無論是在環(huán)保方面的零污染，還是其能源補(bǔ)給(加氫)時(shí)間短以及超長(zhǎng)續(xù)駛里程，都是其他新能源汽車所不能及的。但目前較高的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)壁壘，國內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)的缺失，昂貴的質(zhì)子交換膜和貴金屬鉑催化劑，以及石墨雙極板較高的加工成本，使得氫燃料電池車型的成本和售價(jià)遠(yuǎn)高于普通燃油客車和其他電動(dòng)車型，影響了其國內(nèi)商業(yè)化的進(jìn)程。

電子科技大學(xué)教授何偉東在燃料電池研討會(huì)上表示，即便如此，國內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)有及潛在燃料電池市場(chǎng)巨大，包括航天、電動(dòng)汽車、備用電源、無人機(jī)等領(lǐng)域都適用于燃料電池。與此同時(shí)，國家、地方省市對(duì)氫氣燃料電池政策傾斜，關(guān)鍵技術(shù)突破勢(shì)在必行。

電子科技大學(xué)何偉東教授

對(duì)于燃料電池重要組成部分的質(zhì)子交換膜技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，何偉東表示國內(nèi)燃料電池堆(主要包括雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑)目前主要依賴進(jìn)口。特別是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵核心材料技術(shù)上落后于美國、德國和日本，最優(yōu)質(zhì)的質(zhì)子交換膜被美國杜邦、蘇維等國外公司長(zhǎng)期壟斷。

何偉東介紹道，質(zhì)子交換膜關(guān)鍵在于質(zhì)子傳導(dǎo)率，其研究團(tuán)隊(duì)在國家及四川地方政府、高校支持下，經(jīng)過一年的反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)，終于推出新一代質(zhì)子交換膜，其擁有更低的成本及更高的質(zhì)子傳導(dǎo)率。該質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率達(dá)到美國杜邦公司型號(hào)Nafion 117質(zhì)子交換膜的1.78倍。在成本方面，目前市場(chǎng)主流的企業(yè)杜邦公司生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜價(jià)格在10元左右每平方厘米，而何偉東研制出的產(chǎn)品價(jià)格能降低10倍左右。(杜邦Nafion PFSA 薄膜和分散液憑借其出色的能量輸出和耐用性蜚聲燃料電池業(yè)，成為多種能量存儲(chǔ)和汽車應(yīng)用的理想選擇。杜邦科研在燃料電池業(yè)不斷創(chuàng)新，推出了杜邦薄膜，美國杜邦公司為眾多應(yīng)用和工藝技術(shù)提供原料和成品，包括家用電子產(chǎn)品、燃料電池、航空航天、汽車、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。)

何偉東團(tuán)隊(duì)歷時(shí)1年研發(fā)的質(zhì)子交換膜

燃料電池雖然存在較大的缺點(diǎn)：例如鉑催化劑成本高、放電啟動(dòng)慢、電池系統(tǒng)穩(wěn)定性差等。但其擁有高轉(zhuǎn)化率(>60%)、排污少、多種燃料氣體(氫氣、甲烷、醇類等)優(yōu)勢(shì)。

而對(duì)于從美國回國后任職于電子科技大學(xué)的何偉東為何選擇燃料電池中的質(zhì)子交換膜而不是鉑催化劑作為主攻領(lǐng)域呢？帶著固有科研人員氣質(zhì)的他直言不諱，燃料電池結(jié)構(gòu)中的鉑催化劑在國際領(lǐng)域是繞不過去的問題，主要在于成本上的控制，而這主要技術(shù)提升點(diǎn)在于通過減少鉑金的用量，加大其接觸面積，找到尺寸和性能穩(wěn)定性的結(jié)合點(diǎn)。(催化劑主要是表面起作用，內(nèi)部并不起作用)理論上講顆粒越小，活性越好，催化效果就增強(qiáng)。但是問題是小到一定程度容易被硫化物毒化(空氣中含有)，容易吸附硫化物從而使得其催化效果大打折扣。其次，鉑金屬是FCC晶體結(jié)構(gòu)(面心立方晶胞，每個(gè)晶胞含有4個(gè)金屬原子。)，哪個(gè)表面在外邊是很難控制。

對(duì)于質(zhì)子交換膜，他表示通過長(zhǎng)時(shí)間調(diào)研發(fā)現(xiàn)做質(zhì)子交換膜的粉粒，國內(nèi)已經(jīng)做得較好。在氫燃料電池車型研發(fā)上，國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)及制造企業(yè)一直在探索，在近十年的開發(fā)和研究中，我國氫燃料電池車型也取得了一定進(jìn)步。從宇通推出全新一代氫燃料電池客車，到福田歐輝客車獲得100輛氫燃料電池客車的訂單，再到28輛氫燃料客車將在廣東佛山、云浮示范運(yùn)營，都在預(yù)示著氫燃料電池客車正在逐漸步入商業(yè)化運(yùn)營。

何偉東簡(jiǎn)介：

2007年本科畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，2012年博士畢業(yè)于美國范德堡大學(xué)材料系，之后在美國西北國家實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究。2013年加入能源科學(xué)與工程學(xué)院，任教授，博士生導(dǎo)師，入選電子科技大學(xué)“百人計(jì)劃”及四川省“千人計(jì)劃”特聘專家。長(zhǎng)期與美國雙院院士John B. Goodenough(鋰電池發(fā)明人)教授等國際著名科學(xué)家進(jìn)行能源領(lǐng)域的學(xué)術(shù)合作。以第一作者為國際出版社Springer等出版專著3部，在國際期刊上發(fā)表論文近100篇， 多篇為受邀封面、特刊及綜述論文。主持研發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的國際原創(chuàng)專利技術(shù)數(shù)項(xiàng)。主持國家自然科學(xué)基金，中央高校經(jīng)費(fèi)重點(diǎn)項(xiàng)目，電子科技大學(xué)“頂尖培育計(jì)劃”及四川省科技支撐計(jì)劃等多項(xiàng)科技研發(fā)項(xiàng)目。

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