氫燃料電池攻關(guān)化工新材料大有作為
2014-05-17 16:25:20
admin
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據(jù)中國(guó)輕工業(yè)網(wǎng)2008年7月16日訊 今年兩會(huì)期間，十一屆全國(guó)政協(xié)委員、國(guó)家“863”節(jié)能與新能源汽車(chē)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目組長(zhǎng)、我國(guó)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)家、上海神力科技有限公司總經(jīng)理胡里清博士，提交了“新能源及其新能源汽車(chē)發(fā)展出臺(tái)相關(guān)政策”的提案。回上海后，胡里清即與記者聯(lián)系，就燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化課題。呼吁國(guó)內(nèi)化工企業(yè)和科研院所參與攻克氫燃料電池瓶頸，真正實(shí)現(xiàn)中國(guó)清潔汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)的跨越式發(fā)展。
燃料電池技術(shù)優(yōu)勢(shì)尚待發(fā)揮
胡里清介紹，“十五”期間，在國(guó)家“863電動(dòng)車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)”資金支持下，上海神力科技開(kāi)創(chuàng)性地研發(fā)成功常壓空氣、低壓氫氣運(yùn)行的轎車(chē)用和城市客車(chē)用的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
2006年，神力科技開(kāi)始承擔(dān)國(guó)家“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)“863”重大項(xiàng)目中燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)，但由于市場(chǎng)和成本等各種因素，神力科技的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)一直小批量生產(chǎn)。
迎接燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化機(jī)遇
兩會(huì)期間，胡里清更加意識(shí)到燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的急迫性。他認(rèn)為，從能源安全和環(huán)境保護(hù)的戰(zhàn)略出發(fā)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)新能源汽車(chē)自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展的機(jī)遇已經(jīng)來(lái)臨。
目前世界各國(guó)都在研發(fā)生產(chǎn)新能源汽車(chē)。在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，各種新能源技術(shù)汽車(chē)都有發(fā)展機(jī)會(huì)。而氫燃料電池汽車(chē)是世界上公認(rèn)的零排放節(jié)能汽車(chē)的終極技術(shù)方案，是汽車(chē)界節(jié)能減排的發(fā)展方向。氫燃料是一種可再生能源，可從煤氣化、煉焦、氯堿等化學(xué)工業(yè)的副產(chǎn)氫回收提純獲得，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)應(yīng)加快發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的步伐，并走在世界前列。
重點(diǎn)突破三大關(guān)鍵材料
胡里清告訴記者，燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化涉及兩個(gè)方面，一是燃料電池技術(shù)本身，二是構(gòu)成燃料電池的原材料與部件。從全球及中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的狀況來(lái)看，性能優(yōu)越的原材料產(chǎn)業(yè)化是燃料電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，也是提高燃料電池性能和降低成本的決定性因素。
胡里清分析，目前國(guó)內(nèi)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中占主要成本的燃料電池堆中，有三種原材料還需進(jìn)口，分別是質(zhì)子交換膜、碳纖維紙和碳載鉑催化劑，所以我國(guó)的氫燃料電池成本較高。但將來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，特別是三種原材料若實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、規(guī)模化生產(chǎn)，制造成本會(huì)大大降低。
一是“三合一電極”中的質(zhì)子交換膜產(chǎn)業(yè)化。該材料在電極中起著阻隔燃料氫氣與氧化劑氧氣相混合的作用，同時(shí)又是水化質(zhì)子自由通過(guò)的導(dǎo)體而電子無(wú)法通過(guò)的絕緣體。在燃料電池工作條件下，該膜必須有較好的機(jī)械強(qiáng)度與電化學(xué)穩(wěn)定性，有一定的含水率，并有較穩(wěn)定的物理尺寸。目前國(guó)內(nèi)質(zhì)子交換膜多采用美國(guó)杜邦公司產(chǎn)品。
二是“三合一電極”中氣體擴(kuò)散層材料產(chǎn)業(yè)化。該材料在電極中起著支撐催化劑層、穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)的作用，同時(shí)還為電極反應(yīng)提供燃料氣體通道、電子通道和排水通道，不同的擴(kuò)散層材料對(duì)于電極的結(jié)構(gòu)、制造工藝和性能的影響也各不相同。常用的幾種。有碳纖維紙、碳布和非織造布等。
三是電極中碳載鉑催化劑的產(chǎn)業(yè)化。該催化劑在電極中分為幫助加快陽(yáng)極燃料氫氧化，以及幫助加快陰極氧化劑氧氣還原兩類(lèi)催化劑。目前，國(guó)內(nèi)許多單位都在研發(fā)碳載鉑及菲鉑催化劑．并在產(chǎn)業(yè)化方面取得進(jìn)展，但離國(guó)外先進(jìn)水平尚有一定差距。
這三種燃料電池關(guān)鍵原材料的國(guó)產(chǎn)化都有賴(lài)于國(guó)內(nèi)化工行業(yè)、科研院所或企業(yè)的創(chuàng)新性研發(fā)。胡里清博士期望化工行業(yè)為燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化作出貢獻(xiàn)。