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美国特拉华大学研究团队开发新型燃料电池技术助力燃料电池汽车

2016-12-22 196浏览 标签: 美国燃料电池

    2016129日,美国特拉华大学化学与生物分子工程系教授Yushan Yan及其研究团队开发了纳米结构非Pt金属催化剂并应用于氢氧化物交换膜燃料电池,并论证了传统的燃料电池技术无法达到能源部设定的成本目标,而采用氢氧化物交换膜燃料电池因具有成本优势可作为未来燃料电池汽车的动力来源。


    零排放汽车的发展有两条道路可供选择,其中一条是电池(battery)电动车,如特斯拉;另外一条则是燃料电池(fuel cell)汽车,如丰田的Mirai。美国特拉华大学的Yushan Yan教授认为,燃料电池汽车是更好的选择,因为燃料电池最大限度的保持了汽油汽车的优势:低前期成本、长续航里程以及快速加油。但是,Yushan Yan也认为开发一种新的燃料电池技术是不可避免的。

    传统燃料电池技术比如质子交换膜燃料电池采用贵金属Pt作为催化剂,Yan及其研究团队正在寻求新的替代技术,即氢氧化物交换膜燃料电池(HEMFC),因为其固有的成本优势使得该技术极具前景。

    为了使燃料电池汽车成为现实,美国能源部已经设定了每千瓦30美元的系统成本目标,换算到每辆车上约为2400美元。现在,质子交换膜燃料电池的成本是每千瓦52美元,这已经是一项重大进步了。但是,催化剂只占总成本中的12美元,剩下的40美元则用于其他部件。因此,即使研究人员无论如何努力也无法将成本下降到30美元的目标。为此Yushan Yan教授认为,想要实现氢氧化物交换膜燃料电池零排放汽车需基于以下三点。

首先,为了实现商品化,燃料电池引擎必须与其汽油引擎处于成本平衡状态。将研究重点从质子交换膜燃料电池的酸性平台转变为氢氧化物交换膜燃料电池的基本系统,这将降低所有的相关成本。然后,需要联合所有的氢氧化物交换膜燃料电池研究人员,集思广益才能取得成功。最后,Yushan Yan教授警告说,这还并不足以降低成本,为了实现商业可行性,还需要提高氢氧化物交换膜燃料电池的性能。



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