2021年12月10日，寧波中科科創新能源科技有限公司通過了由寧波市科學技術局、寧波市財政局、國家稅務總局寧波市（shì）稅務局組（zǔ）織的國家高新技術企業認定，並榮獲國家“高新技術企（qǐ）業”稱號（hào）。此次中科科創新能源榮獲國家高新（xīn）技術企業認（rèn）定（dìng），既是國家、各級政府對（duì）中科科創新能源科研能力和整體技術（shù）水平的認可，也是對中科科創新（xīn）能源的一種鞭策和鼓勵。未來，中科科創新能源將砥礪前行，通（tōng）過更注重科研（yán）投入、人才隊伍培養來構築更完善的技術創（chuàng）新體係。在充分發（fā）揮高新技術企業的優勢和模範帶頭作用的同時（shí），提高企業核心競爭力、加強企業創新發展動力，為企業的可持續發展提供強有力的技術支持。

        從我們團隊的角（jiǎo）度來（lái）看，我（wǒ）們也圍繞這三個問題（tí）進行了長期的研發，工作也與上海（hǎi）交通大（dà）學（xué）相結（jié）合（hé）。    針對剛才提出的三個問題，我們發明了一些解決方案：一（yī）是具有超低傳（chuán）質阻力的新型低鉑合金膜電極；二是新（xīn）型耐腐蝕鉑合金燃料（liào）電池催化（huà）劑及其批量製備技術；三是疏（shū）水梯度分布的非均質膜電極分（fèn）層製備技術。    我們還建（jiàn）成了＊＊＊＊條（tiáo）低鉑合金膜電極生產線，2020年製（zhì）造了26萬片膜電極。    從更（gèng）底層的技術來看，簡單地（dì）說，為什麽燃料電池使（shǐ）用超低（dī）鉑會帶來問題，主要有兩（liǎng）個問題（tí），一個是電催化動力學和傳質動力學不能滿足要求。    例（lì）如，它的鉑載（zǎi）量下降（jiàng）到0.當05mg/m2時，電極中傳質（zhì）的阻力達到整個催化層傳質（zhì）阻（zǔ）力的77%，傳質阻力的增加（jiā）直接影響（xiǎng）電壓的（de）下（xià）降。    直（zhí）觀地說，鉑載量（liàng）從0開始.4毫克/平方厘（lí）米.當05毫克/平方厘米時（shí），其傳質（zhì）阻力增加70%以上，其解決（jué）方案是離子結（jié）構和電極與極板之間的適應（yīng）性。因此，燃料電池（chí）走出低鉑化的關鍵（jiàn）點是加強對流，提高傳質阻力，降低傳質阻力，或提高排水能力。    我談到了第一代、第二代和第三代催化劑。第一代（dài）是純鉑，第二代是合金顆粒，第三代是核殼結構顆粒。第三代可以說將（jiāng）鉑的用量降到了＊＊。如果我們想提高（gāo）它的活性，減少它的用量，我們隻能在第三代的基礎上繼（jì）續提高單個鉑原子（zǐ）的活性。這是我剛才提出的＊終目標，至1克/千（qiān）瓦。如果能實（shí）現（xiàn），燃料電池的大規模應用就能實現。    對於第（dì）一代來說，第二代（dài）已經實現了工業化，第三代仍在發展中。這是我們開發過程中的一些數據。與第一代相比，第三代燃料電池催化劑的質量和活性從0開始.13提高到1.45、增加十倍（bèi）以上，應能滿足（zú）燃料汽車的要求。    同時（shí），我們的顆粒的（de）均勻性也很好，因為（wéi）它需（xū）要提高活性和穩定性。穩定性的一個來源是催化劑顆粒的（de）大小是一致（zhì）的。隻有一致，它的整（zhěng）個衰減才會減弱（ruò），因為每個顆粒（lì）都長（zhǎng）得差（chà）不多，所以衰減不會有問（wèn）題。    除（chú）了（le）燃料電池催化劑的（de）活性，如何改善其表麵積，一是活性，二是原子單層，另（lìng）一個大問題（tí），＊近發現，在電極中，質子傳導也（yě）是一個很大的問題，簡單地說，電極內的質子傳導是膜內電子傳導電（diàn）率的十分之一。    對於這個問題，我們也開發（fā）了很長一段時間，優化（huà）它，以支持低鉑和超低鉑的應用。我們將顆粒（lì）與電極中質子膜的（de）導電問題結合起來，製成一（yī）個不對稱的電極，可以（yǐ）提高其耐久性，而不影響其性能。    目前，我們可以在一批中製作500克催（cuī）化劑，製作膜電極車輛工況下穩定運行8000多小時，預測壽命超過1萬小時。    本項目（mù）完（wán）成了汽車燃料電池低鉑合金（jīn）膜電極微觀傳質、電荷傳遞和材料衰減的理論突（tū）破。形（xíng）成高功率密度、長（zhǎng）壽命運行，適應工況運行。    去年，我們獲得（dé）了中國機（jī）械工（gōng）業聯合（hé）會組織的評估（gū）。我們擁有（yǒu）獨立的（de）知識產權，開發（fā）了一種新型的低鉑膜電極，達到了國際先進水平，是單位燃料電池電堆功率（lǜ）的國際＊＊技術指標（biāo）。    我們也得到了國內外同行的高度評價，這是學術界的一些同行。    除製氫電解槽，膜電極外，我院還（hái）有一家合作公司，也在進行流場設計，完全正向開發。如何實現上遊、中遊、下遊的水平衡和熱平衡，增強脊下對流（liú），改善氣體傳質。從電（diàn）堆的角度來看，我們有（yǒu）電堆的開發能力。目前，有兩（liǎng）種電堆，一種是75千瓦，另一種是150千瓦。    這是我們實驗室的（de）材料，從單電池到短（duǎn）電堆到長電堆的係統（tǒng）測試和開發能力。    對於未來，剛才提到燃料電（diàn）池可以實現3600萬輛汽車的（de）生產（chǎn），小於1克/100千瓦，這＊＊是大規模的。我們還需要做以下事情，即新型催化劑、新型離聚物、強化傳質和耐腐蝕金屬極板，這是未來需要關注（zhù）的領域。    燃料電池的工業化已（yǐ）經進入了商業（yè）化的進口期。我們需要更加努力地工作，從追趕（gǎn）到運行，＊終＊＊。這需要製氫電解槽，膜電（diàn）極板、電堆匹配設計（jì）和同步開發，這是燃料電池未來發（fā）展的方向。

       事實上（shàng），目前燃料電池＊大的問題是其成本。從（cóng）2020年到2021年，成本是指大規模生產的成本。事實上，與長期的大規模工業化仍然（rán）存在差距。＊後，在接近內燃（rán）機水平之前，需要達到30美元/千瓦的水平。然而，降低成本的路徑也非常清晰（xī），包括需（xū）要降低成本的關鍵材料和關鍵部件，如燃（rán）料電池催化劑（jì）、質子膜、碳（tàn）紙、雙（shuāng）極板、極流板和冷卻器。    成（chéng）本下降的＊大預（yù）期（qī）是催化劑和膜電極，因為對於整個反應堆，燃料電池催化劑和膜電極可以占成（chéng）本的70%以上，這（zhè）是（shì）目前難以降低成本（běn）的＊大原因。因此，催化劑（jì）和膜電（diàn）極成（chéng）本的（de）下降是未（wèi）來燃料（liào）電池＊大的瓶頸。    為什麽？在未來生產許多集（jí）合時（shí），每個人都（dōu）可能不認為催化劑是一個問題（tí）。有（yǒu）些人甚（shèn）至告訴（sù）我，催化劑占整個反應堆的成本（běn）不（bú）是很高。例如，在生產1000套時，它隻有20%到30%，但如果產量增加，例如50萬或100萬套，催化劑的單一成本超過（guò）40%進入反應堆，加（jiā）上膜電極組件、質子（zǐ）膜和包裝，可以（yǐ）達到60%以上的成本。因此（cǐ），降低催化劑和膜電極的成本是燃料電池未來發展的關鍵技術。    對於燃料電池催化劑來說，＊大的（de）問題是它含有貴金屬鉑，這就（jiù）是我們通常所說的鉑。因此，未（wèi）來必須使用低鉑，或超低鉑催化（huà）劑，甚至未來的非鉑催化劑，以滿（mǎn）足未來的使用要求和成本要求。同時，當使用超低鉑時（shí），您還需要提（tí）高其（qí）膜電極性能和使用壽命。    2000年，它是1克（kè）/千瓦時的鉑催化劑，一輛汽車燃料電池的發動機功率假設為（wéi）100千瓦，大約需要110克，到（dào）2008年是0.6-0.8克/千瓦，2020年（nián）左右降至00.2克/千瓦，未來能降到0.1克/千瓦，目前還不確定，也是行業共同努力的目標。    從技術（shù）路徑來看，＊早在2000年左（zuǒ）右，當時是純（chún）鉑顆粒，直徑可達（dá）3-4納米，甚（shèn）至2-3納米；2008年，鉑合（hé）金技術開始在國際上使用，可以（yǐ）使鉑的使用量翻倍。製氫電解槽    今（jīn）天，鉑催化劑（jì）仍在使（shǐ）用，＊高可達0.2克/千瓦，已經到了極點（diǎn）。走下（xià）去的路是什麽（me）？這是今天燃料電池發展遇到（dào）的＊大技術障（zhàng）礙，因為如果（guǒ）你不（bú）降低成（chéng）本，它的成（chéng）本很難與內（nèi）燃機甚至（zhì）今天的鋰電池相比。當前水平為（wéi）0.2-0.3克/千（qiān）瓦，長期目標應小於0.1克/千瓦。    這裏（lǐ）有一個簡單的計算。例如（rú），我們的全（quán）球鉑年產量約為180噸（dūn）。如果（guǒ）將（jiāng）其中20%作為燃料電池催化劑使用，對鉑市場的影響可能不會太大，因（yīn）為一旦這樣做（zuò），內燃機汽車三元催化劑中的鉑可以轉移到（dào）燃料電池中。    比如（rú）用第一代技術，鉑碳（tàn）催化劑，100千瓦（wǎ）燃料電池發（fā）動機需要50克鉑，也（yě）就是（shì）說你可以生產（chǎn）72萬輛汽車，如果是第（dì）二代技（jì）術，也就（jiù）是今天國際上使用的更多的合金技術，如果20克/100千瓦，就可以生產180萬輛汽車。製氫電解槽    如（rú）果我們使用第三代技術，這是我們一直在開發的技術。原（yuán）子單層催化劑可以生產720萬輛汽車（chē），隻需要5克/100千瓦，應該稱之為批量生產（chǎn）。＊終能否實現1克/100千瓦，如果能實現，可以生產3600萬輛汽車。    你可能會想，鉑的（de）減少帶（dài）來了什麽（me）問題（tí）？這也是從技術角度解剖其低成（chéng）本。用於（yú）汽車的低鉑有什（shí）麽問題？對於汽車應用來說，如果鉑的載荷（hé）下（xià）降，問題就會出現。首先，很難滿足高功（gōng）率輸出；二是不能實現長壽命運行，二（èr）是不能適應（yīng）複雜的工作條件。    原因（yīn）有很多，但＊重要的（de）矛（máo）盾是大電流區的性能（néng）急劇（jù）惡化；二是加速催化劑衰減；第三，在零增濕/低濕條件下，離子電阻顯著增加。製氫電解槽

        第十三屆中國（guó）汽（qì）車藍皮書論壇於6月10日至12日在（zài）合肥舉行。致遠學（xué）院常務副院長張俊良出席會議並（bìng）發表演講。    張俊良說，目前燃料電池＊大的問（wèn）題之一是（shì）其成本，成本是指批量生產的成本。事實上，與長期的大規模工業化還有（yǒu）一點差距。＊後，接近內（nèi）燃機的水平需要達到30美元/千（qiān）瓦。然而，降低成（chéng）本的路徑也非常清晰，包括燃料電池催化劑、質子膜、碳（tàn）紙、雙極板、極流板和冷卻（què）器等關鍵材料和關鍵部件。    他指（zhǐ）出，成本（běn）下降的＊大預期是燃（rán）料電池催化劑和膜電極，因為（wéi）催化劑膜電極可以占整個（gè）電堆成本的七成以上，這是目前（qián）成本難以下降（jiàng）的＊大原因。因此（cǐ），他強調，催化劑和膜（mó）電極的成本是未來燃料電（diàn）池＊大（dà）的瓶頸。    他（tā）說，目前催化劑占整個（gè）電堆（duī）的成本不是很高。比如生產1000套的時候，隻有20%到30%。但是（shì），如果產量增加（jiā），比如五十萬套或者一百萬（wàn）套，單個催化劑成本在電堆中的四成以上，加上膜電極組件、質子膜和包裝，可以達到（dào）六成以（yǐ）上。因此，降低催化劑和膜電極（jí）成（chéng）本是（shì）燃料電池未來發展的關鍵技術。    以下是演講實錄    下午好，尊敬各位嘉賓，媒體朋友！    我很高興有機會在這裏做報告，和（hé）你（nǐ）交流。非常感謝賈可博士和錢（qián）先生的邀請。這是我第二次參加這次會議。    我今天的報告題目是“低（dī）鉑燃料電池的技術挑戰和應對策略”。    首先，我們來介紹一下我們的研究所。上海交通大（dà）學燃料電池（chí）研究所成立於1998年，也是國內首家在高校成立的（de）專業燃料電池研究機構。講座教授1人（rén），教授2人，副教（jiāo）授15餘人（rén）。我們的（de）研究領域包括質（zhì）子交（jiāo）換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、鋰電池和儲能電池。我們的研究80%或90%集中（zhōng）在質交膜燃料電池上。    研（yán）究所具（jù）有燃料電（diàn）池催化劑、膜電極、電堆、係統特征、測試、開發和集（jí）成的能力。例如，我們有無塵實驗室和（hé）各種催化（huà）劑分析（xī）儀器。製氫電解槽    對於燃料電（diàn）池（chí）來說，今天這裏有很多專家。事實上，這是氫（qīng）能行業的中心環節。從上遊（yóu）製氫到中遊儲氫燃料電池技術（shù）和產（chǎn）品水平（píng），決於我們的（de）燃料電池技術和產品水平。在燃料電池中，質（zhì）子（zǐ）交換膜（mó）燃料電池是＊活躍（yuè）的，因為它具有明顯的優勢，即可用於（yú）汽車和廣泛的工況變化。    燃料電池的主要優點是效率高。與內燃機相比，它是綠色無（wú）汙染的，也被認為是＊＊能源（yuán）解決方案。它的效率超過60%，負（fù）載響應非常快，能量（liàng）密度（dù）非常高。    ＊近，我們注（zhù）意到（dào）燃料電池汽車充氫5分鍾，可以跑1000多公裏。其關鍵材料，特別是電堆、質子膜、碳紙、催化劑、雙極板等（děng）。    從電堆到係統，剛才提（tí）到有膜（mó）電極組件、極板（bǎn）、流場、端板等（děng）輔助部件。製氫（qīng）電解槽    這實際（jì）上與我們通常看到的內燃機非常相似，也是一個開放的係統。與上述（shù）鋰電池＊大的區別是，鋰電池是一個封（fēng）閉的係統，而燃料電池（chí）是一（yī）個開放的係統，這導（dǎo）致了許多關鍵問（wèn）題和矛（máo）盾。燃料電池係統相對複雜，技術障（zhàng）礙相對較（jiào）高。    對於燃料電池，任（rèn）何工程係統（tǒng）都是一樣的。為了開發出高質量、高科技的燃料電（diàn）池電堆係統，必須收（shōu）集所有的元素、材料和部件進行工程優化。    例如，您需要注意催化劑來減少其電化學（xué）膜化，也需要注意對流場設計和歐姆極化（huà），這＊終將反映電堆組裝和電堆性能。從燃料電池開發的（de）角度來看，它是整（zhěng）個鏈和整個係統的集成。    在國際上，燃料電池的使用壽命應該已經達到了汽車的（de）耐久性，這是美國UTC公司發（fā）布的公交係統燃料電池可達3萬小時，因此燃料電池的使用壽命越來越高，應能滿足汽車的使（shǐ）用要求。製氫電解槽