氫燃料車紀元啟程 鎢還有未來嗎？

2018年1月9日，在美國拉斯維加斯舉行的第51屆國際消費類電子產品展覽會(簡稱CES)中，現代汽車集團發佈了基於可定制平臺打造的全新一代氫燃料電池車NEXO車型，並計畫於2018年初上市開售。這是現代汽車集團在2020年推出的兩款燃料電池電動車中的第一款，引起與會媒體和觀眾的廣泛關注。該款汽車續航里程595公里，五分鐘可加滿汽，並將配有移動充電站隨時提供移動充電服務。

不僅是日韓車系，國產車也開始往氫燃料汽車領域發力，1月8日晚間，中國第一汽車集團公司董事長徐留平在接受媒體採訪時表示，曾經是中國汽車工業第一個自主品牌的紅旗車也將在新能源領域再次啟程，據瞭解，新紅旗燃料電池車將開始批量實地運行，2020年，新紅旗全新FME平臺推出系列電動車，續航里程達600公里，到2025年，新紅旗將推15款電動車型。

上述新聞無不透露著一個資訊，氫燃料車快速發展的新紀元已經開啟。近些年，特斯拉帶動了世界新能源電動汽車市場的發展，也帶來了電動車領域的投資熱潮，這兩年，在新能源補貼及2030年停售燃油車等政策的助力下，我國的電動汽車品牌發展迅猛，但是在這一片藍海中，投資最多的還是鋰基電池汽車。一直以來，鋰電池目前仍面臨很多待解難題，除了電池自身安全性、環保性等質疑，鋰電池還要面對其他問題：一方面，電池技術距離讓EV全面取代普通家用車仍有200%的差距（能量密度大於800Wh/kg，成本低於0.3元/Wh，今天的數字是300Wh/kg以及1元/Wh），三元鋰電池的能量密度極限是無法支撐這一目標值。另一方面，全球已探明的鋰礦石在支撐EV這件事上並不樂觀，甚至比石油會更早耗盡。此外，鋰，鈷價格的大幅上漲，國家補貼退坡而導致成本激增，也是鋰電池汽車需要面對的難題。

因此，新能源汽車不會只有電池車一種，未來能普及的高性能電池車也不會是三元電池，此外，以氫能源為代表的燃料電池、混合動力、太陽能動力等能源也在同步發展，更多人認為氫燃料電池才是未來的終極能源，燃料電池是一種直接將化學能轉變成電能的電化學裝置，其關鍵材料之一是電極催化劑，長期以來，鉑、釕等貴金屬因其具有卓越的催化性能一直被廣泛使用。

但鉑系金屬價格昂貴，資源匱乏和會產生毒化物，阻礙了其在燃料電池中的應用，成為了束縛燃料電池發展的主要瓶頸。為了加快燃料電池的商業化進程，降低燃料電池的成本，人們對開發非貴金屬催化劑進行了大量的研究，越來越多可替代鉑的催化劑被研製出來，使得氫燃料電池的催化劑成本一直在降低，這其中以鎢基催化劑最為出彩。

近年來，科學家們發現納米鎢基材料（例如納米碳化鎢）具有最類似於鉑的催化特性，這一發現堪稱是燃料電池發展的福音，科學家研究發現，不僅是碳化鎢不僅具有良好的電催化性能，不會生成毒副產物，以碳化鎢為基礎的許多合成催化劑也具有不亞於鉑的催化特性，它們更不會產生毒副產物，是真正的綠色環保催化劑，更重要的是它們成本更低更易於商業化普及。

隨著研究的推進，越來越多以鎢為主要材料的燃料電池催化劑被研製出來，鈦/鎢、鎳/鎢、鎢/石墨烯等等。據說近來還有國外團隊使用金屬元素包括鉬(Molybdenum)、鎢(Tungsten)、鈮(Niobium)、鉭(Tantalum)合成了性能全面超越鉑金屬的催化劑材料，這項研究能不能邁過實驗室與工廠之間的“死亡之穀”還難以定論，但毫無疑問的是，鎢催化劑將在未來的燃料電池領域發揮著重要的作用。

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