低價催化劑研究取得突破 燃料電池商業(yè)化前景漸明

昨天舉行的2013第五屆中國電池技術(shù)創(chuàng)新(上海)論壇上，廣東省燃料電池重點實驗室主任、華南理工大學(xué)教授廖世軍介紹了國內(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，汽車公司快速跟進，燃料電池商業(yè)化前景開始明朗。

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，幾乎對環(huán)境沒有影響，被認為是最環(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)域的開拓相對緩慢。

不過，據(jù)Navigant研究公司8月12日發(fā)布的《燃料電池2013年度報告》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),這不包括來自研發(fā)或政府資助的收入，標(biāo)志著燃料電池市場正在逐步打開。

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。

無獨有偶，近日寶馬汽車的首席執(zhí)行官Dr. Norbert Reithofer在一場電話會議中也證實了寶馬集團正在探索將氫燃料電池應(yīng)用在電動車上的可能性。

廖世軍表示，燃料電池的商業(yè)化前景確實從今年才開始逐漸展露。今年2月，英國ACAL公司宣布所制造的燃料電池在車載工況下運行了10000小時，且沒有明顯的性能衰退，超過了美國能源部制定的2017年5000小時的耐久性目標(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題。

“燃料電池中使用金屬鉑作為催化劑，電池貴過汽車，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，國內(nèi)外在這方面的研究均取得了一定的成果。

近期，美國布魯克海文國家實驗室已專*許可國際著名催化劑公司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年將向市場推出價格不高于5萬美元的燃料電池汽車，底氣正是來源于此。

據(jù)廖世軍介紹，華南理工大學(xué)實驗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。目前該實驗室已經(jīng)和福建亞南電機有限公司、中石油、德國大眾等公司達成了相關(guān)項目的合作協(xié)議。