氢燃料车纪元启程 钨还有未来吗？

2018年1月9日，在美国拉斯维加斯举行的第51届国际消费类电子产品展览会(简称CES)中，现代汽车集团发布了基于可定制平台打造的全新一代氢燃料电池车NEXO车型，并计划于2018年初上市开售。这是现代汽车集团在2020年推出的两款燃料电池电动车中的第一款，引起与会媒体和观众的广泛关注。该款汽车续航里程595公里，五分钟可加满汽，并将配有移动充电站随时提供移动充电服务。

不仅是日韩车系，国产车也开始往氢燃料汽车领域发力，1月8日晚间，中国第一汽车集团公司董事长徐留平在接受媒体采访时表示，曾经是中国汽车工业第一个自主品牌的红旗车也将在新能源领域再次启程，据了解，新红旗燃料电池车将开始批量实地运行，2020年，新红旗全新FME平台推出系列电动车，续航里程达600公里，到2025年，新红旗将推15款电动车型。

上述新闻无不透露着一个信息，氢燃料车快速发展的新纪元已经开启。近些年，特斯拉带动了世界新能源电动汽车市场的发展，也带来了电动车领域的投资热潮，这两年，在新能源补贴及2030年停售燃油车等政策的助力下，我国的电动汽车品牌发展迅猛，但是在这一片蓝海中，投资最多的还是锂基电池汽车。一直以来，锂电池目前仍面临很多待解难题，除了电池自身安全性、环保性等质疑，锂电池还要面对其他问题：一方面，电池技术距离让EV全面取代普通家用车仍有200%的差距（能量密度大于800Wh/kg，成本低于0.3元/Wh，今天的数字是300Wh/kg以及1元/Wh），三元锂电池的能量密度极限是无法支撑这一目标值。另一方面，全球已探明的锂矿石在支撑EV这件事上并不乐观，甚至比石油会更早耗尽。此外，锂，钴价格的大幅上涨，国家补贴退坡而导致成本激增，也是锂电池汽车需要面对的难题。

因此，新能源汽车不会只有电池车一种，未来能普及的高性能电池车也不会是三元电池，此外，以氢能源为代表的燃料电池、混合动力、太阳能动力等能源也在同步发展，更多人认为氢燃料电池才是未来的终极能源，燃料电池是一种直接将化学能转变成电能的电化学装置，其关键材料之一是电极催化剂，长期以来，铂、钌等贵金属因其具有卓越的催化性能一直被广泛使用。

但铂系金属价格昂贵，资源匮乏和会产生毒化物，阻碍了其在燃料电池中的应用，成为了束缚燃料电池发展的主要瓶颈。为了加快燃料电池的商业化进程，降低燃料电池的成本，人们对开发非贵金属催化剂进行了大量的研究，越来越多可替代铂的催化剂被研制出来，使得氢燃料电池的催化剂成本一直在降低，这其中以钨基催化剂最为出彩。

近年来，科学家们发现纳米钨基材料（例如纳米碳化钨）具有最类似于铂的催化特性，这一发现堪称是燃料电池发展的福音，科学家研究发现，不仅是碳化钨不仅具有良好的电催化性能，不会生成毒副产物，以碳化钨为基础的许多合成催化剂也具有不亚于铂的催化特性，它们更不会产生毒副产物，是真正的绿色环保催化剂，更重要的是它们成本更低更易于商业化普及。

随着研究的推进，越来越多以钨为主要材料的燃料电池催化剂被研制出来，钛/钨、镍/钨、钨/石墨烯等等。据说近来还有国外团队使用金属元素包括钼(Molybdenum)、钨(Tungsten)、铌(Niobium)、钽(Tantalum)合成了性能全面超越铂金属的催化剂材料，这项研究能不能迈过实验室与工厂之间的“死亡之谷”还难以定论，但毫无疑问的是，钨催化剂将在未来的燃料电池领域发挥着重要的作用。（中钨在线：伟平）

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