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燃料電池汽車正在悄然崛起。

早在1992年，日本豐田汽車就開始研究氫燃料電池汽車，當(dāng)時(shí)起名為FCHV。經(jīng)過10多年的技術(shù)積累，在2014年底，豐田Mirai正式面世發(fā)售。

隨著技術(shù)的突破，燃料電池汽車的發(fā)展速度越來越快。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013~2017年，全球氫燃料電池汽車銷量?jī)H為6475輛，其中，大部分為豐田的Mirai系列；2018年有了較大幅度的增長(zhǎng)，合計(jì)銷售5525輛；2019年全球銷量增至7500輛。

燃料電池車在國內(nèi)的發(fā)展軌跡也逐漸清晰。

2018年，國務(wù)院總理李克強(qiáng)考察日本豐田汽車北海道廠區(qū)，參觀了Mirai燃料電池轎車。

國家層面對(duì)燃料電池車的重視程度可見一斑。然而，有一款關(guān)鍵材料一直制約著國內(nèi)燃料電池車的發(fā)展。

燃料電池是燃料電池汽車的核心部件之一，燃料電池的關(guān)鍵材料之一則是催化劑，而催化劑的作用是使氧氣與儲(chǔ)氫罐中的氫氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，為車提供驅(qū)動(dòng)能量。

但早前，國內(nèi)的催化劑主要依賴進(jìn)口，交貨周期長(zhǎng)、成本高，給國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來局限。

2019年，國內(nèi)一家企業(yè)宣布其催化劑產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，為國內(nèi)燃料電池車的發(fā)展帶來更多可能。這家企業(yè)就是上海濟(jì)平新能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“上海濟(jì)平”）。

破解進(jìn)口依賴?yán)Ь?/p>

國家相關(guān)政府部門已多次釋放出“加快推進(jìn)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的信號(hào)。

中國科學(xué)院院士歐陽明高預(yù)計(jì)，到2020年，中國市場(chǎng)將會(huì)有5000輛到10000輛氫燃料電池汽車；2025年，市場(chǎng)的規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到5萬~10萬輛。

“鋰電池車和燃料電池車是互補(bǔ)的。城際城市之間的代步，鋰電車是最好的，而遠(yuǎn)途城市之間的交通使用燃料電池車更理想。因?yàn)榧託渌俣瓤煲稽c(diǎn)，安全性能較高一些。”上海濟(jì)平副總裁劉瑾慧表示。

氫燃料電池汽車的市場(chǎng)增長(zhǎng)無疑也將帶動(dòng)催化劑的需求增長(zhǎng)。業(yè)內(nèi)專家介紹道，一輛普通家用小車大約需要80克催化劑，一輛營運(yùn)客車大車則需要上百克。

車均用量不大，但其成本占比卻較高。

燃料電池的電堆包括膜電極、雙極板等組件，而催化劑是膜電極MEA的關(guān)鍵組成材料。在整個(gè)燃料電池中，催化劑成本占比最高。據(jù)賽瑞研究推算，在年產(chǎn)1000套燃料電池時(shí)，催化劑占總成本的26%，當(dāng)年產(chǎn)電池?cái)?shù)量達(dá)到10萬套或50萬套時(shí)，催化劑成本會(huì)達(dá)到40%左右。

“國內(nèi)燃料電池催化劑80%到90%的原材料依賴進(jìn)口，造成了極高的成本，而且供貨期不定。”劉瑾慧感慨道。

國內(nèi)催化劑供應(yīng)商主要有日本田中貴金屬、英國Johnson Matthey、比利時(shí)優(yōu)美科等巨頭。

2018年，上海濟(jì)平成立。

“我們想幫助下游的產(chǎn)業(yè)來解決依賴進(jìn)口這個(gè)重要問題，助力燃料電池產(chǎn)業(yè)在中國發(fā)展。”劉瑾慧說。

成立第二年，上海濟(jì)平便實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，并一舉拿下國產(chǎn)化催化劑市場(chǎng)的產(chǎn)銷第一，在國產(chǎn)化催化劑市場(chǎng)份額占比80%。

“我們有在燃料電池催化劑領(lǐng)域深耕20多年的專業(yè)人才，能快速地找到合適的設(shè)備、合適的碳載體，然后快速地進(jìn)行量產(chǎn)。”劉瑾慧表示。

量產(chǎn)難度大門檻高

燃料電池催化劑量產(chǎn)難度有多大？

上海濟(jì)平之所以能快速拿下國產(chǎn)化催化劑市場(chǎng)80%份額，就有賴于其量產(chǎn)技術(shù)。

實(shí)際上，國內(nèi)對(duì)于燃料電池催化劑的研究并不少，國產(chǎn)催化劑企業(yè)也有中科科創(chuàng)、喜瑪拉雅、擎動(dòng)科技等。但中國工程院院士衣寶廉曾公開表示，國內(nèi)研究催化劑的單位和企業(yè)，還拿不出催化劑裝車的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

換言之，下游客戶還沒有認(rèn)可，商業(yè)化數(shù)據(jù)積累不夠充分。而客戶的認(rèn)證，有多道門檻：耐久、成本低、一致性高等。

由于鉑金能使氫和氧高效反應(yīng)，且反應(yīng)穩(wěn)定，可適應(yīng)燃料電池內(nèi)部復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境和高電流密度，因此燃料電池催化劑多采用鉑金。

但鉑金催化劑容易“中毒”。遇到一氧化碳、氮氧化物或硫化物后無法“變出”質(zhì)子，并且堆積在電堆里，反而影響電堆的壽命。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的鉑金催化劑“中毒”等問題的解決尚不完美，仍未達(dá)到量產(chǎn)方面的要求，因此產(chǎn)業(yè)鏈更傾向于采用技術(shù)較為成熟的進(jìn)口催化劑產(chǎn)品。

此外，對(duì)于催化劑企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的量產(chǎn)需要具備相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，而經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)需要靠重金“砸”出來。

鉑屬于重要的貴金屬，其主要開采地南非每年僅開采100噸左右，價(jià)格難免昂貴。

劉瑾慧表示，每進(jìn)行一次放大生產(chǎn)就意味著高昂的投入。從100克到200克、300克，每個(gè)環(huán)節(jié)的放大都關(guān)系到設(shè)備的調(diào)整，此外，制備環(huán)境、溶液都會(huì)隨之發(fā)生變化。

但凡經(jīng)歷一次失敗，對(duì)于企業(yè)而言沉沒成本動(dòng)輒達(dá)到幾十萬元甚至上百萬元，“這需要巨大的人力物力財(cái)力投入，所以真正能夠拿出量產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)很少。”

“國外在催化劑這一塊的研制已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，他們有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。”劉瑾慧表示，這是國內(nèi)企業(yè)難以企及的水平。

在2019年的投產(chǎn)儀式上，上海濟(jì)平宣布一期催化劑年產(chǎn)量可達(dá)1500千克。

“國內(nèi)很多企業(yè)日產(chǎn)量?jī)H為100克到200克之間，很多時(shí)候是分批供貨。但是對(duì)客戶而言，一次性采購1千克和分5個(gè)批次采購200克相比，前者的成本、時(shí)間、一致性等無疑更具優(yōu)勢(shì)。”劉瑾慧說。

2020年7月，上海濟(jì)平和廣東省佛山市南海區(qū)人民政府正式簽約設(shè)廠，項(xiàng)目投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)可年產(chǎn)2噸催化劑，可配套2萬臺(tái)套電堆。

占領(lǐng)了技術(shù)制高點(diǎn)，上海濟(jì)平棋局進(jìn)一步做大。

新生企業(yè)的市場(chǎng)棋局

盡快實(shí)現(xiàn)燃料電池催化劑進(jìn)口替代，下游的呼聲無疑是高漲的，畢竟他們?cè)馐艿甏笃劭偷默F(xiàn)象，在過度依賴進(jìn)口產(chǎn)品時(shí)時(shí)有發(fā)生。

劉瑾慧回憶道，曾有客戶購買進(jìn)口的催化劑，最后檢查出氯含量超標(biāo)，對(duì)催化劑性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。“一下就是幾百萬元砸在手上，而進(jìn)口商卻推諉責(zé)任。”

據(jù)了解，形成本土化供應(yīng)后，供貨期相較進(jìn)口有所縮短，并且將形成比較穩(wěn)定的供貨關(guān)系。

但面對(duì)這個(gè)剛成立2年的本土企業(yè)，對(duì)于其產(chǎn)品的可靠性，下游客戶難免犯嘀咕。

“客戶的信任是有一個(gè)過程的。”成立初，劉瑾慧帶著產(chǎn)品去找客戶，結(jié)果碰了一鼻子灰，客戶明確表示不考慮國產(chǎn)催化劑，并且對(duì)這個(gè)新成立企業(yè)的技術(shù)存疑。“我聽到最多的一句話就是我目前不使用國產(chǎn)催化劑，有了大廠背書我們?cè)儆靡膊贿t。”

對(duì)此，上海濟(jì)平的策略是抓住下游龍頭進(jìn)行推廣，通過龍頭企業(yè)的背書，進(jìn)一步向其他潛在客戶推廣。“效果十分明顯，被進(jìn)口產(chǎn)品折磨過的客戶想先嘗試測(cè)試，然后從少量的試用開始。”

作為本土企業(yè)，上海濟(jì)平也為客戶增加了貼心的增值服務(wù)。如有新入行的客戶想做膜電極，但不清楚催化劑的漿液調(diào)配，上海濟(jì)平則通過分享催化劑的漿液調(diào)配等相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，幫助他們把膜電極的性能做高。

上海濟(jì)平也在思考如何進(jìn)一步降低催化劑成本。

其一便是根據(jù)客戶工藝和需求降低鉑載量。上海濟(jì)平的鉑合金催化劑產(chǎn)品的活性是鉑碳催化劑的兩倍，意味著使用0.2mg/cm2的鉑合金催化劑產(chǎn)品與0.4mg/cm2的常規(guī)的鉑碳效果是同等的。

其二是與上游的貴金屬材料商合作，將鉑價(jià)格鎖定在一定范圍內(nèi)。

另外，尋找新的方向，如研發(fā)第二代催化劑——三元鉑合金催化劑，以求增進(jìn)耐久性。“如果能夠量產(chǎn)的話，它大概可以降到鉑碳催化劑價(jià)格的60%。”

2019年鋰電新能源車的銷量突破百萬輛級(jí)，而燃料電池車銷量?jī)H數(shù)千輛。

但劉瑾慧依然樂觀，“技術(shù)問題解決了，市場(chǎng)也會(huì)發(fā)展起來的，政策也會(huì)隨之而來，這樣又會(huì)帶動(dòng)市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展。”