昨天舉行的2013第五屆中國(guó)電池技術(shù)創(chuàng)新(上海)論壇上,廣東省燃料電池重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、華南理工大學(xué)教授廖世軍介紹了國(guó)內(nèi)外質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池的最新發(fā)展情況。種種跡象表明:隨著低成本催化劑研究取得突破,汽車(chē)公司快速跟進(jìn),燃料電池商業(yè)化前景開(kāi)始明朗。
所謂的燃料電池,是指利用氫氧化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,其燃燒產(chǎn)物為水和極少量二氧化碳,幾乎對(duì)環(huán)境沒(méi)有影響,被認(rèn)為是最環(huán)保的電池,早年就在宇航、潛艇等軍工領(lǐng)域得到應(yīng)用,在民用領(lǐng)域的開(kāi)拓相對(duì)緩慢。
不過(guò),據(jù)Navigant研究公司8月12日發(fā)布的《燃料電池2013年度報(bào)告》中指出,2012年,燃料電池行業(yè)收入首次突破10億美元大關(guān),這不包括來(lái)自研發(fā)或政府資助的收入,標(biāo)志著燃料電池市場(chǎng)正在逐步打開(kāi)。
全球最大的燃料電池生產(chǎn)企業(yè)加拿大BALLARD公司談及今年的展望,亦預(yù)期燃料電池將很快有更廣大的應(yīng)用。
無(wú)獨(dú)有偶,近日寶馬汽車(chē)的首席執(zhí)行官Dr. Norbert Reithofer在一場(chǎng)電話會(huì)議中也證實(shí)了寶馬集團(tuán)正在探索將氫燃料電池應(yīng)用在電動(dòng)車(chē)上的可能性。
廖世軍表示,燃料電池的商業(yè)化前景確實(shí)從今年才開(kāi)始逐漸展露。今年2月,英國(guó)ACAL公司宣布所制造的燃料電池在車(chē)載工況下運(yùn)行了10000小時(shí),且沒(méi)有明顯的性能衰退,超過(guò)了美國(guó)能源部制定的2017年5000小時(shí)的耐久性目標(biāo)。標(biāo)志著關(guān)于燃料電池的技術(shù)研究只剩下了降低成本的問(wèn)題。
“燃料電池中使用金屬鉑作為催化劑,電池貴過(guò)汽車(chē),是商業(yè)化困難的最大原因。”廖世軍指出,低鉑或者非鉑催化劑為目前主流的研究路徑,國(guó)內(nèi)外在這方面的研究均取得了一定的成果。
近期,美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已專(zhuān)*許可國(guó)際著名催化劑公司N.E.Chemcat生產(chǎn)其發(fā)明的單原子殼層核殼結(jié)構(gòu)催化劑,該催化劑可使鉑的利用率提高6-10倍。
通常催化劑(主要成分為鉑)占燃料電池30-45%左右的成本,而上述發(fā)明將顯著降低燃料電池成本。豐田公司宣布,2015年將向市場(chǎng)推出價(jià)格不高于5萬(wàn)美元的燃料電池汽車(chē),底氣正是來(lái)源于此。
據(jù)廖世軍介紹,華南理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室近期在燃料電池低成本催化劑研究方面也取得了突破性進(jìn)展。例如研究使用金屬釕(Ru)作為催化劑主要成分,釕的成本僅為鉑的十二分之一。此外還在研制出了石墨烯結(jié)構(gòu)碳基非鉑催化劑。目前該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)和福建亞南電機(jī)有限公司、中石油、德國(guó)大眾等公司達(dá)成了相關(guān)項(xiàng)目的合作協(xié)議。