重点攻克低铂燃料电池催化剂技术难题

近两年，氢能产业迎来爆发风口，能源界对氢能发展重视程度加深，氢燃料电池电堆国产化进程也在加速推进。

氢燃料电池电堆的重要组件包括膜电极、双极板、催化剂以及质子交换膜等，国内目前在多个方面都有所研究，试图降低成本，提高燃料电池电堆整体性能。

燃料电池催化剂：成本居高不下

作为电堆的核心零部件之一，催化剂主要由碳载体和铂或铂合金组成，起到催化电池内化学反应的作用。受上游碳纤维、镍、铬涂层金属以及铂金贵金属等材料稀缺的影响，中游催化剂、双极板、质子交换膜等关键部件的成本居高不下。在燃料电池堆中除了双极板已基本实现国产化，膜电极（MEA）中的碳纸（气体扩散层）、催化剂和质子交换膜基本依赖进口。

燃料电池催化剂的种类主要有铂基催化剂、低铂催化剂与非铂催化剂三类。目前商用催化剂为铂碳催化剂，铂是昂贵的稀有金属，因此低铂和非铂催化剂的开发成为降低燃料电池成本的关键。铂催化剂成为最理想、也是当前唯一商业化的催化剂材料。

据氢能观察调研获悉，2019年全球铂资源已探明储量约6.9万吨，南非占全球总储量91.3%；2019年全球铂矿产量约6093千盎司（189.5吨），南非以4402千盎司居首（136.9 吨），占比72%，前五国家占全球总产量 97%。据国土资源部，中国铂族金属探明储量为401吨， 占全球资源储量不足1%，而铂族金属矿品位仅为0.796g/t，远低于南非（平均品位约3.1~17.1g/t）及俄罗斯（平均品位约6~350g/t）等国家大型矿床的平均品位。

低铂燃料电池催化剂：降本重要选择

铂金属价格不仅昂贵，我国的储存量也非常短缺，Pt昂贵的价格对于燃料电池大规模商业化是个极大的阻碍。因此，高性能、低贵金属用量的燃料电池电催化剂的需求会不断上升，低铂催化剂技术也已成为我国氢能燃料电池汽车需重点攻克的关键瓶颈技术。

近日，国家发改委、商务部联合印发《鼓励外商投资产业目录（2022年版）》，其中包括氢能制备与储运、新能源汽车关键零部件研发与制造等方面，其中明确表示鼓励低铂催化剂的研发制造。

虽然国内目前以进口国外催化剂为主，但也有很多国内企业在迅速发展，如中自催化、贵研铂业、济平新能源等等。国家电投国氢科技公司董事、首席技术官柴茂荣表示：国家电投已经掌握催化剂核心技术并实现量产，产品性能质量全部达到世界领先水平。

虽然燃料电池催化剂发展稳中向好，但是距离实现规模化还有很长一段路要走。国内众多科研院所及高校团队均在对低铂燃料电池催化剂的研究上有所突破，相信很快会有大的进步与发展。