清華大學教授陳全世：氫燃料車會取代電動車，但鉑金當催化劑太貴
時間:2017-11-12 16:55來源:鈦媒體 作者:李勤
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清華大學汽車工程系教授、電動汽車研究室主任陳全世
“2017全球未來出行高層論壇”在杭州國際博覽中心召開，清華大學汽車工程系教授、電動汽車研究室主任陳全世出席論壇，并且接受了鈦媒體在內的媒體采訪。
“動力電池日本技術第一，中國產業第一”
中國工信部在10月份宣布，對每年產銷量超過2萬部的乘用車企業實行雙積分考核政策，外界將此解讀為，中國對于新能源汽車的扶持由財政補貼逐漸轉型為政策引導，將長遠促進汽車企業發展新能源汽車技術。
對此，要求陳全世教授表示，該政策實施對于自主品牌和合資品牌是一視同仁，同樣對待。
“原裝的進口車、合資車、國產車都是一樣，在同一個舞臺上去競爭，現在WTO我們也沒搞歧視政策，我覺得大家是一樣的，總的來說圍繞推廣新能源汽車。”陳全世說。
而且中國政府在十幾年就下決心支持電動汽車。“舉個例子，我們要搞新能源汽車、要搞電動化，核心是動力電池，動力電池技術我們從2000年以前就重點支持了，因為我參加過一個項目是1991年，國家的“八五”計劃，那個時候國家就支持這個東西了。”
相比之下，其他國家如歐洲則相對保守。“我2013年在巴塞羅那和他們對話的時候，他們還覺得電動化是一個遙遠的事情，他們當時開玩笑說，中國人和日本人想象力太豐富了，一個鋰離子電池連手機都搞不定，經常著火出問題，你搞那么大一個車，他們還是腳踏實地去搞柴油車。”陳全世說。
現在來看來這條路線走不通，歐洲車企已經開始調整重點，今年法蘭克福車展的重點之一就是電動化。
“汽車智能化歐洲比我們做得好，因為傳統車企的力量很大，但是電動化方面，歐洲還沒有一個動力電池的生產企業，現在動力電池生產企業都在亞洲，從技術上來說日本第一，從產業來說中國第一，這是很好的條件。”陳全世說。
氫燃料電池車終究替代電動車，但要攻克實驗室技術
國家“十三五”發展規劃指出，2030年燃料電池車要達到示范應用的規模。前不久，豐田已經在江蘇常熟建立首個加氫站，大有將自身氫燃料電池車引入中國市場的勢頭。
豐田氫燃料電池車Mirai
陳全世指出，電動汽車未來是會向氫燃料電池車轉型，但是關鍵是什么時間轉。
”我覺得（2030年）燃料電池車是進入（技術）示范運行，不是一個商業化的運行，不是一個產業化的運行，為什么？我是中國第一個，早在1999年就做了一輛燃料電池汽車，是高爾夫球車，第二輛車奧運會申奧的時候做的，是一輛中巴，第三輛車就是“863”大車，但是我依然認為燃料電池是示范運行。”陳全世說。
原因正是，氫燃料電池車的關鍵技術沒有過關。陳全世指出，氫燃料電池汽車的關鍵技術是燃料電池反應堆，“這是它的核心，沒有燃料電池堆你的燃料電池汽車就是空中樓閣了。”
但是燃料電池堆面臨以下問題：
第一，燃料電池現在用的質子交換膜，質子交換膜耐溫只有120度，它的工作溫度85度—90度，不能超過100度，超過100度膜就有問題了。但是溫度比較低的時候，空氣上壓力加不上去，化學反應就會受影響；
第二，催化劑用的是鉑金。鉑金有兩個問題，首先，全世界產量很低，它的價格很貴，大概是黃金的4倍/克，其次，鉑這個催化劑很嬌嫩，容易中毒，無論是空氣還是氫氣，尤其是氫氣里面有一氧化碳的話就中毒了，還有氮氧化物和硫化物，一旦中毒變不出質子，電子也就出不來了，而且會在堆里揮發不出去，必須從膜里拿下來重新冶煉。
這就會影響堆的壽命，最近豐田公司雖然在大力推廣，但是并沒有保證堆有多長時間的壽命，去年全世界賣了2300多輛燃料電池汽車，但80%以上是租的，而且2000多輛都是豐田的Mirai車型，也可以說現在不具備產業化的能力。如果燃料電池堆的催化劑不能產業化的話，不能脫離鉑金，我覺得大規模的生產是不可能的。
現在豐田的鉑金用量是最少的，因為豐田的制造精度和精益生產能力是世界上第一的，他大概一輛車用15克的鉑金，一輛大客車150克的鉑金，這是日本人統計的。但是全球有多少鉑金？一年共生產200噸，百分之六七十用于做首飾和裝飾品，只有一部分鉑金是做催化劑的。
第三，氫氣純度要求非常高。我們叫做四個“9”，也就是說，氫的純度至少要99.99%，其中一氧化碳的濃度要保持10的負6次方以下。我們做的氫燃料電池車所用的氫有時候來自甲醇重整、煤氣重整，但都不放心，里面有雜質，就會讓催化劑鉑金中毒。所以大部分都是在晚上用低谷電做電解水制氫，因為電解水里面生成的氫是化學純度的氫，里面的一氧化碳幾乎零。
晚上低谷電電解水的話，是3毛錢一度電，電解水出來的氫氣還得進行測試和凈化，這個成本很重要，而且萬一運輸過程中出現問題，滲進一些東西，對燃料電池是致命的，因為鉑金貴，還嬌嫩，容易中毒。
“因此我在五年前就講，燃料電池汽車應該進入實驗室，對關鍵技術攻關，要找到一種能夠替代鉑金的催化劑，因為鉑金太嬌嫩，導致氫氣的純度要求很高。”陳全世說。因此，他并不贊成國內企業從國外進口一些氫反應堆盲目進行產業化。“100輛車已經是示范的最大的規模。”
“不怕外資股比放開，我們有實力一搏”
11月9日，據外交部消息，中美元首會晤達成多方面重要共識。中方按照自己擴大開放的時間表和路線圖，將大幅度放寬金融業，包括銀行業、證券基金業和保險業的市場準入，并逐步適當降低汽車關稅。在2018年6月前在自貿試驗區范圍內開展放開專用車和新能源汽車外資股比限制試點工作。
這意味著進口汽車價格將下降，且此前報道中關于特斯拉在上海自貿區獨資建廠的計劃，有望落地實現。
對于外資電動車企為中國本土企業帶來的潛在威脅，陳全世認為不需要太過擔心。
“這是大問題，經過深思熟慮，也征求了專家的意見，我們在新能源汽車行業是有底氣的，可以和外國公司一搏。”陳全世說，“在混合動力上不行，和日系兩田差得很遠，但是在純電動和動力電池上，寧德新能源CATL已經是全球第二了，僅次于松下。”
而且，在動力電池的產業規模上，中國都已經是全球第一，且中國的永磁同步驅動電機也在世界上獨一無二，比起日本企業來說成本也更便宜。
“日本買是買中國的永磁材料去做的，因此我們有底氣才敢放開，現在我們有底氣可以競爭。”
不過，陳全世指出，特斯拉是個特例，不能成為外資電動車企的代表，“特斯拉是一個另類，是一個品牌，十幾年做品牌出來的。有人說我比它便宜20萬，買得起特斯拉的人不在乎那20萬，人肯定買特斯拉不買你這個，汽車是一個另類的消費，不是說性能好豪華品牌就好。”
因此，在他看來，外資新能源車企的股比放開，一方面表示，中國的在新能源產業上的技術和產業應用敢于和外國人競爭，同時也是在鞭策國內自主企業，要參與全球博弈。
“國內的車企要加緊步伐，不要躺在國家的保護和補貼上睡大覺，這樣你會被淘汰。”陳全世說。
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