9月14-16日，由中国汽车工程学会与国际氢能燃料电池协会（筹）共同主办的第五届国际氢能与燃料电池汽车大会（FCVC）于上海汽车会展中心召开。上海贺利氏工业技术材料有限公司贵金属事业部中国区研发负责人董蔚雯发表主题演讲，以下为文字实录：

　　感谢刘教授刚才的介绍，在正式报告之前我想先给各位解释两句，因为本次报告原拟定是我司德国研发总部相关负责人亲自来为各位做报告的，但是由于跟刚才视频报告一样的原因，他没有办法这次亲自过来，很荣幸就由我来代表我们本地的团队，为各位就我们贺利氏在高耐久应的阳极催化剂材料方面的一些研究进行交流和分享，我看了一下本次大会我们应该是唯一一个关于催化剂方面的专题报告，所以也希望可以给大家带来一些比较新的感受。

　　提到贺利氏，可能一些在贵金属行业的人会比较熟悉，所有一个拥有160多年历史的公司，贺利氏一直以来最传统，也是体量最大的业务之一就是贵金属业务，在世界范围内我们也是做到了比较领先的位置，在燃料电池这个行业我们还属于一个比较年轻的加入者，从电池催化剂相关业务开始开展到现在大概有6年的时间，这些年经过我们公司一系列的架构调整，我们将贺利氏氢系统在整个产业链中定位于铂铱化学品，还有相应的阴极、阳极催化剂的供应商。

　　我们知道在贵金属的生命周期中，铂和铱首先它被涂在质子交换膜上制成CCM，接下来就会被制为MEA膜电极，再接下来会被组装在燃料电池电堆或者是水电解电堆中，经过了一系列的使用之后，可以通过我们这个贺利氏比较擅长的贵金属回收业务，来重新完成它的一个周期的使命，重新以铂和铱化学品的形式开始它新的使命。

　　作为铂和铱化学品和催化剂的供应商，我们在研发方面是建立了实验室催化剂的全自动化制备能力，可以根据客户一些具体的需求来做一些定制性产品的制备，为了更好地服务于应用的一些需求，我们也建立了自身的实验室CCM制备能力，拥有催化剂配方和相关知识储备。

　　在测试方面我们拥有一系列的多个单电池测试平台，可以根据一些不同的要求进行关于催化剂单电池的催化性能和耐久性测试等等。在批量生产方面我们目前是在德国拥有生产基地，它的产能是可以满足目前国内外的一些供应需求的，计划在2021年我们会加倍当前的产能，同时我们在本地也会配备技术服务还有贵金属服务等等。

　　提到这里我想再多介绍两句我们贺利氏于2018年在南京正式投产的新工厂，它占地8万4千平方米，主营业务是贵金属相关的各种产品，还有回收服务，这两年我们公司积极在国内布局燃料电池催化剂的新方向，所以也会在南京工厂为本地配备研发和生产能力，更好服务到国内的一些需求。

　　在燃料电池正常运转过程当中，我们知道它会遇到一些加速它性能衰减的情况，对于阳极来讲，这个氢气供应的不足就会对催化剂造成一些比较严重的损害，那我们什么时候会碰到一些氢气供应不足的情况呢？一种是双极板流倒或者是催化剂层，它生成的水或者是在低温启动时被结冰所堵塞的一种情况会造成局部氢气的供应不足。还有一种氢气供应不足的情况可能是出现在发动机启停阶段还有阳极封闭式模式这种情况下出现。

　　这些比较极端的情况都导致阳极氢气供应的不足，我们大家都很了解，在正常的燃料电池运转模式下，它就是左边这个图显示的，在阳极是氢气被氧化生成质子和提供出电子，提供给阴极，氧气得到电子生成水。在氢气供应不足的情况下就可能会发生右边显示的，阳极为了持续供应电子就会发生我们不希望发生的反应，一个是碳被氧化，还有一个就是类似于水电解的反应，就是我们叫吸氧反应，OER被氧化生成水的反应。长时间在这种氢气供应不足的情况下去运转，会造成整个电极的电压反转，然后就是我们说到的反极现象。

　　那么通过哪些手段我们可以去避免这种现象的产生呢？首先一种我们是可以通过对于系统的控制来从源头上减少这种欠氢的条件。再有一个比较直观容易理解的方式就是通过碳材料的改性，来尽量减缓和克服碳被腐蚀氧化反应的出现。再有一个解决方案就是我去促进另一个反应，也就是吸氧的OER反应，间接去避免碳被氧化的反应。我们给出的解决方案就是希望可以结合这两种反应来进行双管齐下，做到高耐久性的阳极材料的目的。

　　基于这种想法我们推出了铂碳阳极催化剂，它用的是我们自有的碳材料，它跟普通的碳材料相比有着很优异的抗腐蚀性能。同时我们也推出了下图中显示的材料，它具有高分散性和高活性的一种OER反应催化剂，我们希望通过这两种材料的结合可以提高我们整个阳极材料在欠氢条件下的耐久性。

　　这张纸土地比较直观地显示了我们在测试的过程中不同的催化剂组合在抗反极测试中的一个表现情况，纵坐标是抗反极时间，我们的测试条件参照的是DOE相关的一些条件。对比前两个催化剂可以看出，第二个铂负载在我们自有的碳载体上的催化剂，它比负载在商业碳上面的抗反极时间提升了将近一倍，在我们这种自制的铂碳催化剂上添加5%含量的IR之后，它的抗反极时间直接提升到了将近100秒，根据一些客户对于抗反极时间不同的需求我们可以比较灵活的就他们的需求改变一些催化剂配方。

　　大家可能会比较关心在进行这个抗反极测试之后催化剂的性能表现如何，有没有明显的衰减。这张图就是刚才提到的两种抗反极前后测试极化曲线的变化，蓝色代表的是商业碳载体，绿色代表的是自有的铂碳催化剂。我们经过一系列的实验发现，对于一个小时的抗反极时间的指标，这个商业催化剂我需要加入很高的铱的添加量才能达到一小时的抗反极时间。在经过一小时的抗反极测试之后，再继续做它的极化曲线可以看出虚线和实线相比有了一个比较大的性能上的衰减。对于我们自有的铂碳催化剂，我们想要达到一个小时的抗反极时间只需要小于10%的铱的添加量。在同等测试条件下经过一个小时的抗反极测试，它的虚线和实线相比，它是没有明显的催化性能上面的差异的，所以我们通过这些测试可以证明，只有结合我们自有的催化剂，再加上氧化ir的添加剂，才能得到性能最好的抗反极的阳极材料。

　　考虑到不同用户的一些需求，我们也探索了不同的铱材料在抗反极测试中的表现，从左到右展示了铱和复合铱的表现，可以看到是逐步升高的。我们也可以根据客户的需要进行配方调整，比如说因为水和氧化铱的稳定性差一些，我们也可以经过后处理来提高它的稳定性和导电性。

　　总的来说，我们对于高耐久性的阳极催化剂希望通过以下几个方面来最大程度满足客户的不同需求，首先是我们公司几十年以来在贵金属载体催化剂上的丰富生产和服务经验，支持了我们可以为客户提供一些最合适的解决方案。

　　第二点，我们本地的研发和生产方面积极参与会最大助力到对于本地客户的一个支持，刚才通过我们探讨自有贺利氏碳材料得到了具有优异性能的催化剂，同时借助我们的铱材料会显著提升它在欠氢情况下对阳极材料保护的性能。

　　最后，我们希望可以针对用户不同的需求来提供定制化的产品，最后这张图展示了我们贺利氏在世界各地分公司主要的生产分布情况，中国作为贺利氏最重要的市场之一，一直以来都受到了总部和其他生产厂区的全力支持，在燃料电池催化剂领域，我们也希望可以和各位行业同仁一道努力，共同打造我们本土世界领先的产业链条。也欢迎各位专家和领导在会后和我们进行进一步的沟通和指导，也可以趁着大会还没有结束，也可以去参观一下我们在B03的展位大家进行详细的沟通。

　　谢谢各位。