面對(duì)能源短缺和環(huán)境污染，質(zhì)子交換膜燃料電池由于使用氫氣作為能源做到零排放而受到市場(chǎng)廣泛關(guān)注，不過高昂的價(jià)格卻成為制約其商業(yè)化應(yīng)用的最大障礙。中科院大連化學(xué)物理研究所承擔(dān)的燃料電池課題組日前取得進(jìn)展，有效控制了電極貴金屬鉑用量，并提高了電池能效。分析認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步有望降低質(zhì)子交換膜燃料電池價(jià)格，距離商業(yè)化應(yīng)用更進(jìn)一步。
價(jià)格高阻礙商業(yè)化應(yīng)用
科技部網(wǎng)站24日消息，在863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目支持下，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所承擔(dān)的“下一代燃料電池系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題取得突破。課題組開發(fā)了靜電噴涂制備CCM型膜電極的制備工藝，在改善催化層效率的同時(shí)能有效降低鉑用量。
據(jù)介紹，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是氫燃料電池的一種，其中膜電極是核心部件，直接影響電池輸出性能。開發(fā)低鉑（Pt）、高反應(yīng)效率的CCM（催化劑制備到膜上）型薄催化層膜電極是目前質(zhì)子交換膜燃料電池開發(fā)的重要技術(shù)方向。
大連化物所利用靜電噴涂工藝制備的膜電極組裝的燃料電池短堆，控制電極鉑用量在0.6毫克/厘米2。測(cè)試結(jié)果表明，該電堆性能與商業(yè)化傳統(tǒng)GDE（催化層制備到擴(kuò)散層上）型電極的電堆（鉑擔(dān)量1毫克/厘米2）相當(dāng)甚至更優(yōu)。
此外，課題組正在研究利用TiO2（二氧化鈦）納米管有序陣列開發(fā)具有有序結(jié)構(gòu)的膜電極。有序化電極結(jié)構(gòu)是開發(fā)超低鉑膜電極的重要研究方向。
按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致可分為堿性燃料電池、磷酸型燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。在這些燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池目前發(fā)展規(guī)模最大，特別適于用作動(dòng)力電池。
業(yè)內(nèi)人士介紹，就技術(shù)而言，我國質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)已接近國外先進(jìn)水平，阻礙其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要原因是價(jià)格太高。另外還有壽命問題。開發(fā)新材料是解決這兩大問題的必經(jīng)之路，也是目前質(zhì)子交換膜燃料電池研究的熱點(diǎn)。降低成本主要從膜組件、雙極板材料、單電池結(jié)構(gòu)、電池系統(tǒng)的改善等諸多方面考慮。
上市公司積極布局
中國證券報(bào)記者從業(yè)內(nèi)人士了解到，目前國內(nèi)能提供質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的公司主要有上海神力科技有限公司和新源動(dòng)力股份有限公司。其中新源動(dòng)力股東中閃現(xiàn)多家上市公司身影。
公開資料顯示，神力科技目前在中國燃料電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面領(lǐng)先。神力科技通過承擔(dān)“九五”重點(diǎn)攻關(guān)計(jì)劃、以及863重大攻關(guān)計(jì)劃燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)課題，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池技術(shù)，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。公司生產(chǎn)的高溫質(zhì)子交換膜燃料電池系列用于家庭用熱電聯(lián)供系統(tǒng)；低溫質(zhì)子交換膜燃料電池系列用于客車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、轎車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、瀏覽車、船用發(fā)動(dòng)機(jī)、分布式發(fā)電系統(tǒng)和叉車電源。
新源動(dòng)力成立于2001年4月，由大連化物所等單位發(fā)起設(shè)立，主要從事質(zhì)子交換膜燃料電池及相關(guān)零部件的研制和生產(chǎn)。公司設(shè)有“燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心”。新源動(dòng)力分別在江蘇和上海市投資設(shè)立兩家全資子公司。江蘇新源動(dòng)力有限公司將建成年產(chǎn)5500KW燃料電池堆用關(guān)鍵部件的批量生產(chǎn)線。
評(píng)論表單加載中...