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氫燃料電池走在前面,特斯拉啪啪打臉

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月28日  

近日,本田汽車和通用汽車宣布兩家企業將以1:1的比例在美國成立子公司,合作生產氫燃料電池系統。這意味著兩家知名傳統汽車企業在燃料電池方面均邁出了富有操作性的一步,他們的聯姻將提升燃料電池的受關注程度,并將影響更多企業開展相關布局。預計在此影響下,燃料電池汽車發展可能會呈現“小步快跑”的態勢。而此前一直對氫燃料電池抱有反對意見的特斯拉,不知是否會被未來那一波成長起來的“氫燃料電池汽車”再一次硬生生地打臉?


特斯拉創始人伊隆·馬斯克曾表示“氫不是高效的儲能機制”。他認為如果用太陽能發電,由于電子從太陽能電池板里產生,因此可以把這部分能量直接轉換成一個電子電池,其間僅存在近10%的能量損失。但如果用氫做能源,就需要處理電解水,而25%-30%的電解效率,意味著我們需要忍受70%的損失。接下來分離氫與氧,然后再壓縮氫,這些過程都需要大量的能量,因此大部分的電能就被浪費掉了。據他估算,氫燃料電池的發電效率不到普通太陽能的1/4。正因如此,馬斯克多次公開表示:“氫燃料汽車在親環境汽車中沒有勝算。”


然而,作為氫燃料電池汽車代表的豐田以及其首款商業化的燃料電池乘用車MIRAI,已經讓特斯拉打了一次臉。如果有人說,豐田燃料電池汽車的崛起,完全是由于日本以氫能源為主導的“氫社會”戰略,那么此次本田、通用兩家日、美企業在氫燃料電池系統方面的合作,無疑說明了兩家企業對氫燃料電池汽車的共同看好。


除了豐田,通用汽車與本田汽車也都是燃料電池技術領域的引領者。美國清潔能源增長指數顯示,兩家公司在2002年至2015年間共獲得超過2220項與燃料電池技術相關的專利。按照專利數量排名,通用汽車和本田汽車分別位居第一位和第三位。


隨著電動車銷量的不斷提升,燃料電池的量產計劃成了一項對兩家企業來說都十分明智的投資。越來越多的證據顯示,當今的汽車工業正逐漸脫離對化石燃料的依賴。但要讓燃料電池汽車真正能夠上路行駛,仍需要提供更多補充燃料的場所。這一現實令此類投資的風險陡增。


拋開投資風險不說,氫燃料電池汽車在技術方面的進步已經可圈可點,也讓氫燃料電池一步步走近我們的生活。


中科院大連化物所從1995年開始利用氫燃料電池的技術積累,全面開展了質子交換膜型燃料電池研究,并先后進行了3nm~20nmPt電催化劑,Pt/C電催化劑、碳紙、碳布擴散層,電極的制備技術研究。


中國科學院長春應用化學研究所在上世紀90年代初開始質子交換膜型燃料電池研究,在Pt/C電催化劑制備、表征與解析方面進行廣泛工作。


武漢大學在上世紀70年代試制了以NH3分解氣為燃料的300WAFC電池系統,并進行了實驗;廈門大學進行了多孔氣體擴散電極模型研究,此外,清華大學、天津大學、北京理工大學、石油大學等均在進行質子交換膜型燃料電池結構、電催化劑與電極制備工藝研究。


近日,一支包括中國、美國及意大利科學家在內的國際科研團隊,研發出表面呈鋸齒狀的超細鉑納米線催化劑,大大增加了燃料電池催化劑的表面活性和比表面積,將其總體催化活性提升了50多倍。該成果將大幅降低燃料電池成本,因此具有廣闊的應用前景。


而俄羅斯新西伯利亞國立大學也在近日聲稱,該大學和俄羅斯科學院西伯利亞分院的化學家研發出可代替昂貴的鉑金催化劑在燃料電池中使用的鈷銥固溶體(即鈷銥合金)。鉑金催化劑使用廣泛,然而其不菲的成本占到燃料電池總成本的70%以上。而銥的價格平均比鉑金便宜一半,向固溶體添加鈷后,催化劑的價格進一步降低。鈷銥合金和鉑金具有相同的催化效率,但價格低、使用壽命更長。


從全球范圍看,盡管燃料電池技術還需要進一步探索,但這些年來,燃料電池在交通、特種裝備、家庭用電、特種飛行等領域展開了大量應用,尤其是作為動力電池被寄予厚望。電池中國網相信,隨著氫燃料電池技術的不斷突破,制氫成本的不斷降低,燃料電池汽車將在我們的生活中扮演越來越重要的角色。燃料電池汽車被認為是新能源汽車發展的“終極目標”,作為燃料電池汽車發展的標桿,日本正在拉開燃料電池汽車商業化運行的大幕。在并不久遠的將來,馬斯克很有可能被再次打臉,因為他對燃料電池汽車所下的結論很有可能被燃料電池的發展所碾壓。

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