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燃料电池车产业化发展受限

发布时间: 2014-04-04
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燃料电池汽车

目前,在国内外市场上都还没有看到燃料电池车产业化的迹象。清华大学汽车工程系裴普成教授认为,燃料电池车要形成产业化,还要在成本控制和电池耐久性两方面做进一步提升。

成本控制:铂的用量是关键

在美国,每年都会对燃料电池车的技术指标做出评估,目标是要让燃料电池车的成本能够与内燃机汽车相当。现在,内燃机汽车的成本大约为每千瓦30美元左右,按50万台套燃料电池系统进行评估,成本大约为每千瓦50美元。

裴普成教授表示,铂的用量是决定燃料电池成本的关键因素。几年前,国内外燃料电池中铂的用量大概是每平方厘米0.6到0.7毫克,随着技术提升,实际用量降低到每平方厘米0.4毫克左右,而实验室数据现在已经可以做到0.15毫克。如果在实际应用中,铂的用量能够控制到每平方厘米0.2毫克,就能够达到成本控制目标。

同时,裴普成教授还指出,电池寿命长短也与铂的用量有直接关系,因为随着电池使用时间的增加,铂的有效面积会逐渐减少。随着技术的提高,铂的用量将会朝着每千瓦30美元的成本目标进一步降低,甚至达到每千瓦0.1克的用铂量。如果能够达到这样的技术指标,相当于现在内燃机汽车三效催化剂的用量,就会显示出成本优势。

现在,越来越多的机构在进行降低燃料电池中铂用量的研究。日本同志社大学最近开发出一种核壳催化剂,能够大大降低燃料电池中铂的用量,其优势在于能够批量生产。根据公布的数据,这种催化剂在活化后性能比碳载铂的性能还高。

3M公司在催化剂方面使用了纳米须技术,2008年,铂的用量就达到了每平方厘米0.25毫克的水准,2009年这一数据又降低到了0.15毫克,而且0.15毫克比0.25毫克的性能还好。

此外,日本丰田曾提出要在2015年上市燃料电池汽车,售价约为5万美元一辆,并且在2013年的展览会上已经展出样车。

耐久性提升:国外先进技术值得借鉴

除了成本原因,裴普成教授还指出,一些技术原因也限制了燃料电池汽车的产业化发展。

只要燃料电池的寿命达到5000到10000小时,燃料电池汽车就可以商业化了。虽然燃料电池的寿命,最高纪录已达到了10000小时,但多数燃料电池的寿命仍然都在2000小时左右,能达到5000小时的还很少。

2011年8月,UTC公布其在燃料电池耐久性方面的考核报告。在三辆车同时做示范运行的情况下,其中一辆率先突破了10000小时,并且期间没有更换任何零部件,这是一个很大的进步。

裴普成教授分析,UTC的燃料电池汽车之所以能跑到10000小时,跟他们选用低压、电堆自增湿、柔性石墨双极板等技术有关,这些因素值得我们借鉴。

 

文章来源: 中国网
责任编辑: 康开心
 
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