会展动态 | 突破燃料电池“卡脖子”瓶颈，催化剂是关键

近年来，受制于燃料电池电堆的高成本问题，氢燃料电池产业链尚未“大展拳脚”。在燃料电池电堆产业链中，上游碳纤维、镍、铬涂层金属以及铂金贵金属等材料的稀缺直接导致中游催化剂、双极板、质子交换膜等关键部件的成本居高不下。

成本与技术的双重辖制氢燃料电池目前“卡脖子”的关键技术就是催化剂。一直以来，我国都在从国外大量进口燃料电池催化剂，不仅成本高昂，且封锁了相关技术。这也直接产生了连锁反应，成本上，不断叠加的关键零部件造成燃料电池电堆产业化推进困难；技术上，极大程度地限制了我国氢燃料电池产业链的国产化，推升下游产品技术壁垒增加。

作为燃料电池电堆的核心材料，催化剂的综合性能与国产化直接关系到我国燃料电池技术的核心竞争力及其产业化前景。此外，催化剂也是五部委关于燃料电池汽车示范城市群政策重点支持技术攻关的8大核心部件之一。

目前燃料电池催化剂相关知识产权主要掌握在西方少数发达国家手中，导致其在电堆中占据很大一部分成本。我国需要尽快突破燃料电池催化剂“卡脖子”技术，拥有自主研发的氢燃料电池相关的催化剂专利，从源头上解决氢能源的第一道关。

在国内众多燃料电池催化剂企业的努力之下，国产催化剂在耐久性和批次稳定性上取得了长足的进步，可以满足真正的商业化需求。现在，国内催化剂企业需要突破进口产品的“包围”，进一步提高市场占有率。

FCVC 2024 

2024国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2024）将于6月4-6日在上海汽车会展中心召开。FCVC 2024技术展览已集结了庄信万丰、贺利氏、国氢科技、海卓健、擎动科技和中科科创等国内外燃料电池催化剂生产企业。本期将介绍上述参展企业关于燃料电池催化剂生产与应用的最新进展。

庄信万丰（上海）化工有限公司 

FCVC 2024展位号：B31 

庄信万丰（Johnson Matthey, JM）作为全球可持续技术的领跑者，成立于1817年，JM在先进催化剂技术开发、技术授权方向是世界的领军者，同时也是全球最大的贵金属精炼、回收及贸易商。JM中国业务始于1993 年，现已在上海成长为一家排名前50位的公司并拥有6个最先进的生产基地。JM在过去20年里交付了超过1.2亿个汽车尾气净化催化剂，帮助中国和世界呼吸更清洁的空气。JM的氢能技术推动行业向前发展已有二十多年，为业内最知名的燃料电池生产商和汽车OEM提供解决方案的同时，JM持续专注于开发下一代技术，包括膜电极组件(MEA)，催化剂涂层膜(CCM)，燃料电池/电解水催化剂和质子膜技术，驱动燃料电池和PEM电解水核心材料性能的提升。同时，作为二氧化碳加氢制绿色甲醇工艺包和催化剂技术开发和应用的全球领跑者，JM也积极开发和拓展洁净氢在能源和化工行业特别是绿色合成燃料领域的应用。除了实现可持续的能源转型外，庄信万丰作为全球最大的铂族金属精炼商，积极推动建立高效贵金属闭环回收系统，帮助客户实现贵金属循环利用。

2024年3月13日，美国能源部（DOE）宣布将为24个州的52个项目提供7.5亿美元资金，旨在大幅降低清洁氢的成本，并巩固美国在日益增长的氢能产业中的领导地位。

在此资助名单中，JM参与的三个氢能项目成功入选！通过这些项目的合作，JM将开发面向下一代PEM燃料电池及电解槽技术的碳氢质子交换膜和先进催化剂碳载体等核心材料，以及更高效的PEM燃料电池和电解槽核心部件的回收技术。这对推动PEM燃料电池和电解槽技术进步具有重要意义。

贺利氏贵金属技术（中国）有限公司 

FCVC 2024展位号：A03-1 

贺利氏贵金属已建立氢能相关催化剂的完整产业链，具备生产、研发、测试以及贵金属回收能力。在德国哈瑙，除了生产PEM水电解及PEM燃料电池所用的催化剂外，我们还在进行下一代催化剂的研发，以降低PEM水电解阳级铱的用量。

在中国南京，就氧化铱产品的本地化，贺利氏经历了从实验室到产线的放大生产，通过各种测试，包括对催化剂参数的表征和在本地、德国总部以及合作伙伴处的对水电解及燃料电池抗反极性能的反复验证，最终获得性能稳定、可靠的本地化生产的氧化铱，且年产能在百公斤级，可用于生产数百兆瓦级别的电解槽。

继本地化氧化铱之后，贺利氏也在积极部署新一代低铱载量的催化剂的本地化生产，新一代负载型铱氧化物催化剂有望节约高达75%的铱的用量。

贺利氏国产氧化铱的发布，填补了外资企业在国内氢能催化剂批量生产的空白，也是贺利氏集团一直以来贯彻“在中国、为中国”本地化发展战略的成果之一；以氧化铱为代表的氢能催化剂的陆续本地化生产，必将促进绿色氢能产业在中国的快速发展，乃至进一步推进中国绿色氢能系统在全球市场的覆盖。

国家电投集团氢能科技发展有限公司 

FCVC 2024展位号：A02

国家电投集团氢能科技发展有限公司成立于2017年，是国内首家专业从事氢能的央企二级单位。彼时，我国燃料电池与制氢装备一系列核心技术面临“卡脖子”难题，关键零部件全部依赖进口。国氢科技以“引领氢能技术，奉献高精产品”为使命，以产品“自主化、高性能、低成本”为研发目标，构建全自主化技术链，掌握了从催化剂、质子膜、碳纸、膜电极、双极板等材料部件级，到电堆组装、系统集成等产品级关键核心技术及工程化生产工艺，建设布局京津冀、黄河流域、华东、华中、华南、东北等六大氢能技术创新与产品制造产业基地。

2022年10月，国氢科技“自主化燃料电池催化剂关键技术开发与应用”项目获中国发明协会2022年度“发明创业奖成果奖”一等奖。本次获奖项目开发了一种燃料电池新型Pt基多元合金阴极催化剂和一种新型、高效的PtRuIr基阳极催化剂，综合性能超过同类型国际产品。基于本项目自主化技术，建成催化剂产线，已实现年产能500kg。项目成果已批量投产用于国氢科技“氢腾”大功率燃料电池，已经过2022年北京冬奥会冬残奥会及2021年博鳌论坛大巴车实车验证，以卓越的性能和稳定性取得了良好的社会反响。

2024年1月，国家能源局公布了2023年度能源行业十大科技创新成果，由国氢科技联合其子公司长春绿动、武汉绿动共同完成的“低能耗兆瓦级质子交换膜电解水制氢装置”荣列其中，是氢能领域唯一入选的成果。国氢科技基于高耐久催化剂、高稳定电解水制氢质子膜、大面积膜电极等关键材料部件，通过攻克多节槽应力均衡及大型封装等技术，成功研制了国内首个高电密、低能耗、差压式250 Nm3/h大型兆瓦级质子交换膜（PEM）电解水制氢装备，自主化率达90%，整体技术水平达国际先进水平，直流电耗、负荷范围等核心指标达国际领先水平，突破了高性能大型PEM制氢装备的“卡脖子”问题，填补了国内空白，获得国家能源局第三批能源领域首台（套）重大技术装备认定。

海卓健新能源材料（上海）有限公司（新展商） 

FCVC 2024展位号：F27

海卓健新能源材料（上海）有限公司成立于2022年，是一家从事氢能催化剂研发、生产、销售、测试的科技公司，由哈工大王震波教授与投资者出资创立，依托于哈尔滨工业大学、深圳大学等，拥有氢能催化剂领域多项核心技术与专利。

公司可按需订制铂碳催化剂（20%~70%），催化剂颗粒分布均匀，粒径2~5nm可控，性能优良。以60%的铂碳催化剂为例，性能：1）ECSA≥100m2/g，MA≥0.2A/mg；2）总铂载量0.4 mg/cm2，H2/Air条件下功率密度≥1.8W/cm2 0.65V；3）RDE测试在0.6-0.95V≥30000圈循环，电化学活性面积衰减率≤20%；4）质量活性衰减率≤20%。性能国内领先，可订制催化剂适用于不同场景。与国内外领先竞品性能相对，国际知名品牌燃料电池催化剂Pt含量达到0.175g/kW，我国的铂用量大概在0.3~0.4 g/kW，而海卓健可达到~0.222g/kW。

海卓健提出国内燃料电池催化剂发展还存在4大痛点：国产与进口催化剂有一定差距；国内产品质量一致性不高；国内团队缺乏碳载体处理能力，耐久性较差，产品适配性较差；国内厂商不具备对应膜电极真实性能评估能力。而海卓健的目标，是解决痛点，实现催化剂的国产化替代。目前公司已完成中试线的搭建，正筹建新工厂，以全面进击中国氢能催化剂市场。

苏州擎动动力科技有限公司

FCVC 2024展位号：B17 

苏州擎动动力科技有限公司聚焦于高性能、长寿命的燃料电池催化剂与膜电极的研发生产和销售，其国产膜电极出货量和装机量位居国内前三。

擎动科技于2017年自主开发出第一款催化剂和膜电极产品，并在2019年投产自主开发的卷对卷直接涂布法的膜电极生产线，实现了从催化剂材料、膜电极设计、CCM涂布到膜电极封装的全生产工艺流程国产化。

目前公司拥有苏州、常熟、上海和河南四大研发与生产中心，MEA年产能达200万片，催化剂年产能达2吨，各项技术指标国内领先，其产品在车用领域、分布式发电站和水电解制氢领域已实现批量化应用。

宁波中科科创新能源科技有限公司（新展商）

FCVC 2024展位号：F23 

宁波中科科创新能源科技有限公司专注于具有自主知识产权的高性能贵金属基纳米催化剂开发。已推出的HiCa系列纳米贵金属催化剂适用于氢-氧（空）质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池和气体传感器等。该系列催化剂产品具有金属载量高，粒径小且可控、可调、分散度高，组成和结构一致性好，分散性佳等技术特点，双金属催化剂同时具有合金化程度高的优势，活性高、耐久性好。

依托于中科院上海高等研究院人才队伍和技术优中科科创现在拥有两大类燃料电池催化剂：铂基类催化剂、铂镍碳类催化剂。目前，中科科创主推的是高载量Pt/C催化剂，目前拥有规模化批量制备技术——独创晶格压应力；载量可调，粒径小且可控、可调，突破规模化制备组成和结构一致性的关键技术，且已经实现了公斤级规模化制备。

目前中科科创拥有2.8nm、3.1nm、3.8nm粒径的铂碳催化剂，3.8nm、4.6nm的钯碳催化剂等多种型号催化剂，还提供低载量（0.1~20wt.%）的铂碳、钯碳，纳米氧化铱、纳米金催化剂等。

FCVC 2024

FCVC 2024共策划7场主题峰会，其中主题峰会1将聚焦燃料电池系统及关键零部件技术。本次峰会将聚焦燃料电池系统及其核心零部件的技术突破与优化，从材料选择、设计制造到性能提升等多个方面展开深入讨论。探索燃料电池系统的最新研究进展、核心零部件的技术创新以及面临的挑战与解决方案。会议将邀请行业专家、学者和企业家分享前沿技术、成功案例和市场趋势，共同探讨燃料电池技术的商业化进程。

>>>点击查看：《FCVC 2024 七场主题峰会内容全解析》

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