武汉理工大学首席教授潘牧:燃料电池商业化要翻越三座大山。
“目前国内很多企业家都在关注氢能和燃料电池行业，这在环保和效率方面真的是非常好的事情。前途肯定是光明的，但道路是曲折的。”武汉理工大学首席教授潘牧在2019中国汽车产业发展国际论坛(TEDA)上表示。
曲折在哪里？潘牧认为，燃料电池商业化的道路上有“三座大山”，分别是性能、寿命和成本。目前燃料电池的成本相对于纯电力来说是非常高的，但是经过中国和全世界科学家十几二十年的共同努力，已经取得了很大的进步。
贵，就一个字。
“电堆的功率密度达到了3.1kW/L，比较不错。其对应于膜电极性能的指标为每平方厘米5.4W。如果只算双极板和膜电极的体积，其功率密度可以达到5.6kW/L，技术已经达到了很高的水平。此外，铂的量被认为是最昂贵的催化剂。其实这个催化剂从2006年的2g/kw到2020年的2g/kW会达到0.12g/kW，现在可以达到0.2g/kW。如果是0.12g/kW，说明每辆车装了10g的铂金，不是很贵。所以在性能上，由于我们的努力，催化剂的性能、电堆的性能、膜电极的性能几乎可以达到产业化的水平。”潘木说。
据高拱锂电网报道，上海氢晨新能源科技有限公司经过近10年的持续研发，开发出了具有自主知识产权的三代燃料电池堆。其103kW金属板堆在试验平台上测试，体积功率密度为3.3kW/L，达到行业先进水平。
谈到膜电极，潘牧说，2006年成立了武汉理工大学氢电公司，做膜电极。现已售出1万个膜电极，大部分销往国外。如果装载的话，可以装载3000多辆。当然不是全部安装在国内，主要出口国外。中国的零部件基础还是很好的，工业化还是很有信心的。
成本方面，潘木估算了一下，100 kW的桩大概在2万元左右，这是计算的核心区域。还有一个结构设计消耗的材料，包括材料利用率，损耗率，良品率，也就是4万多，再加上双极板1万，其他10万，可以做一个100 kW的桩，理想情况下。但是，10万块买一叠是不够的。BOP(电池配套设备)还要10万，总价20万，和发动机比还是贵，但作为电动车也不是完全不能接受。成本离预期还有很大差距，但完成还是有可能的。
“最大的问题是寿命。现在质子交换膜结构非常巧妙，可以用来传导质子，所以价格昂贵。2000年左右用的是很厚的膜，170微米，和树脂一样贵。当然，使用这么厚的薄膜是很昂贵的。现在我们可以通过全部减薄来降低成本，但问题是减薄后膜的强度差，所以我们加了加强层，但是这个加强层强度不够。假设是30 MPa，15微米的膜。潘牧进一步说，“另一个是催化剂。为了减少催化剂的用量，这种纳米材料有一个天然的弱点，就是热力学不稳定性。
其次，在电化学反应中，从低电压到高电压，催化剂在每个电压周期都会发生变化，所以这些都会带来燃料电池的寿命问题。我们对其机制了解不深，解决方案也没有完全实现，这需要我们进一步探索。"
潘牧指出，与上述三个问题相比，成本排在第二位，寿命是最大的问题，因为所有参与燃料电池研发的单位和企业都要以此为重点。它的机制是什么？怎么发生的？需要大量的测试数据，非常有价值。只有分析清楚了，燃料电池汽车才能做好。
氢，连接到能源互联网。
在燃料电池标准方面，潘牧表示，只有在前期工作的基础上，才能制定一些标准，保证燃料电池的发展。目前有以易院士为主任委员的燃料电池标准委员会。目前中国的燃料电池汽车已经走在世界前列，很多问题必须要标准化。现在整个框架包括基础标准，包括燃料电池的通用技术标准，驾驶和辅助便利系统，微型的。
“在国际上，我们的目标是IEC(国际电工委员会)/TC105(燃料电池技术)。现任主席是法国人，上届主席是日本人。TC105与其他几个具有能源标准、运输标准和氢气供应要求的委员会合作建立该系统。TC105发布的标准比我们少。目前只发了18项，我们国家已经有12项，已经采用了。”潘木进一步解释道。
燃料电池车怎么做？潘木给出了自己的答案。
电动汽车的发展要和能源结构的调整结合起来，燃料电池汽车的发展要靠能源结构的调整来保证。电网和燃气电网有什么联系？氢气通过燃料电池转化为电能，水被电解后转化为氢气。比如荷兰打算未来利用风力发电生产氢气，通过管网输送到欧洲。在未来，氢能的网络将会非常庞大。如果这两个网络建立起来，每辆车都是我们的节点。车只是一部分。
所以这个能量网非常符合互联网的特点。一种是互联，即电网和燃气网互联，另一种是无限节点，双向转换，可以消费，也可以生产。如果我们想和每个家庭都有联系，我们必须互相生产和销售。有意思的是，本田的车装了变压器给家庭输电，代表了一个发展方向。
因此，2015年，国际能源署提出了能源互联网的概念，用氢气把供热网、电网、燃气网连接起来。德国提出了一个综合能源系统，用氢气连接电网和燃气网络。美国提出了H2@Scale项目，以形成电力和氢气之间的网络，美国能源部也在2019年支持了这个项目。
燃料电池面临的最大障碍是寿命问题。燃料电池缺乏强制性标准，尤其是安全标准。燃料电池将在能源互联网中扮演重要角色，电动汽车也是其中的一部分。
(本文根据潘牧在2019中国汽车产业发展国际论坛上的发言整理而成，未经本人审阅。)