汽車行業經歷動力轉型變革的當下，鋰離子動力電池和燃料電池領域，相關技術的正向研發正呈現前所未有的井噴之象。

由此，在雄厚的產業化基礎下，我國鋰離子動力電池技術發展迅猛，2017 年，在全球動力電池銷量前十中，7 家來自中國電池企業進榜。

令人欣喜的是，相比略顯平靜的氫燃料電池領域，似乎也將迎來又一輪技術提速。

例如，幾日前，國務院總理李克強在日本首相安倍晉三陪同下，參觀考察了豐田汽車北海道廠區，氫燃料電池汽車是參觀項目之一。此外，在諸多政策中，燃料電池也被列為重點關注的技術路線。2016 年 5 月，中共中央、國務院印發《國家創新驅動發展戰略綱要》，表示要“開發氫能、燃料電池等新一代能源技術。”而在 2018 年，新能源汽車補貼加速退坡的情況下，中國將繼續保持燃料電池汽車補貼不變。

基于政策起效，中國的氫燃料電池汽車市場開始逐漸活躍，更多的企業以及資本愿意進入這一領域。

盡管政府大力鼓勵與支持，在發展氫燃料電池汽車的過程中，但還是遇到了一系列的問題：例如氫氣來源、儲存、運輸、加注等技術匱乏，以及燃料電池電堆、電池系統外圍零部件缺乏等等狀況。

“關鍵問題還是燃料電池電堆高成本問題，其核心還是氫燃料電池的關鍵零部件的知識產權及國產化問題。”

武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司(以下簡稱：喜瑪拉雅)總工程師謝金水認為，從全球來看，氫燃料電池和關鍵零部件被少數發達國家掌握和壟斷，目前在我國裝車的氫燃料電池汽車中，大多采用國外電堆和技術，其比例估計達到 70% 以上。只有鼓勵燃料電池零部件完全國產化，減少對進口的依賴，進一步降低燃料電池發動機的成本，使燃料電池汽車達到或接近燃油車的成本，這才能進一步促使氫燃料電池汽車的親民化落地。

而在核心零部件上，氫燃料電池的膜電極技術，包括電解質薄膜和催化劑技術的自主研發，將是打破國外壟斷的重點領域。

圍繞上述關鍵零部件，以喜瑪拉雅為首的諸多技術公司，正在加快該領域的研發工作，例如其早于 2015 年已攜手清華大學于湖北咸寧市建立了氫燃料電池產業化基地，目前已孵化出諸多成果，并斬獲了 17 項專利。

首先，催化劑方面，喜瑪拉雅研制出一系列不同質量分數的 Pt/c 催化劑，這囊括了 40wt%，50wt%，60wt%，70wt% 等不同數值。采用連續微波的工藝路線，讓產品電化學活性面積達到 90m2/g，同時，日產 10 公斤/天的能力，將成本大幅降低到了同類進口產品的一半。

此外，雙極板領域，其采用石墨粉做導電骨料，并通過采用模壓方式生產，在保證該部件產品一致性的同時，延長使用，這也讓生產成本比進口的同類零部件降低了 80%。

作為燃料電池多相物質傳輸和電化學反應的場所，膜電極決定了燃料電池的性能、壽命、成本，喜瑪拉雅在該領域，利用石墨烯優異的導電性和導熱性，噴涂在 CCM 與 GDL 之間，這不僅增加膜電極的導電性，并加快向外傳遞熱量的速度，以利于成型后電堆的熱管理。采用這種“熱定型”膜電極制備方法，一體化封裝成型，在提高功率密度的同時，也讓制造成本相應降低。

正因在催化劑、膜電極、雙極板等關鍵零部件的生產技術和工藝具備自主知識產權，喜瑪拉雅電堆模塊可快速靈活地配置燃料電池，適應不同的功率需求、不同的電壓平臺，功率實現 1KW 到 100KW 全覆蓋，電堆質量密度達到了 1.39KW/Kg，體積密度達到 1.86KW/L。此外，在流場設計中采用了“穩壓”流場技術，這也改良了氣場流態，讓各單電池的進口流量均勻;石墨烯的加入，使得電堆的水、熱管理變得相對容易迅速，有利于燃料電池系統的適時控制。

而為滿足不同用車情境下，提高燃料電池的適應能力，喜瑪拉雅針對應低溫、高海拔等惡劣環境條件，也提供了更具針對性的解決方案。

在電堆設計中，喜瑪拉雅采取了具備低溫 -40°C 存儲，-20°C 啟動的措施，在控制系統中集成了加熱組件，提高了燃料電池系統的低溫啟動速度。同時，針對高海拔地區缺氧問題，該系統中增設了檢測環境絕對壓力的傳感器，根據壓力推測空氣中的含氧量，自動調節空氣供給比，滿足不同功率下的氧氣需求量，將空壓機的功耗控制在合理的范圍，減少了 BOP 的能耗。

目前，該技術已在燃料電池公交車上搭載運營，產品由喜瑪拉雅、中植汽車合作開發，電機額定功率 135KW，配置 50Kwh 鋰電池，燃料電池上，輸出功率 36Kw，續航里程達到 500km。而兩種動力路線的共同作用，在車輛產品運行過程中，提高了能量的利用效率。

譬如，能量分配上，燃料電池作為車輛行駛的主動力，在上坡、加速等加力情況下，鋰電池提供額外的功率補充;在下坡、減速、剎車等情況下，燃料電池輸出的功率大于電機消耗的功率，多余的能量用于給鋰電池充電。

基于氫燃料電池關鍵材料及零部件的國產化，相比進口同類產品，武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司自主研發產品成本降低 50%-80%，且部分零部件的質量和性能已具領先優勢。去年 5 月，已建成年生產 1000 臺燃料電池電堆生產線，今年年產能力將達 12000 臺。

無疑，隨著喜瑪拉雅等諸多技術企業的研發落地，這不僅將徹底打破少數國家的長期壟斷，也為燃料電池領域的再度提速奠定良好基礎。