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氢燃料电池“小步快跑”,特斯拉将再被打脸

时间:2017-02-22 08:07:19来源:石墨帮

  据石墨帮网报道,近日,本田汽车和通用汽车宣布两家企业将以1:1的比例在美国成立子公司,合作生产氢燃料电池系统。这意味着两家知名传统汽车企业在燃料电池方面均迈出了富有操作性的一步,他们的联姻将提升燃料电池的受关注程度,并将影响更多企业开展相关布局。预计在此影响下,燃料电池汽车发展可能会呈现小步快跑的态势。而此前一直对氢燃料电池抱有反对意见的特斯拉,不知是否会被未来那一波成长起来的氢燃料电池汽车再一次硬生生地打脸?

特斯拉创始人伊隆·马斯克曾表示氢不是高效的储能机制。他认为如果用太阳能发电,由于电子从太阳能电池板里产生,因此可以把这部分能量直接转换成一个电子电池,其间仅存在近10%的能量损失。但如果用氢做能源,就需要处理电解水,而25% -30%的电解效率,意味着我们需要忍受70%的损失。接下来分离氢与氧,然后再压缩氢,这些过程都需要大量的能量,因此大部分的电能就被浪费掉了。据他估算,氢燃料电池的发电效率不到普通太阳能的1/4。正因如此,马斯克多次公开表示:氢燃料汽车在亲环境汽车中没有胜算。

然而,作为氢燃料电池汽车代表的丰田以及其首款商业化的燃料电池乘用车MIRAI,已经让特斯拉打了一次脸。如果有人说,丰田燃料电池汽车的崛起,完全是由于日本以氢能源为主导的氢社会战略,那么此次本田、通用两家日、美企业在氢燃料电池系统方面的合作,无疑说明了两家企业对氢燃料电池汽车的共同看好。

除了丰田,通用汽车与本田汽车也都是燃料电池技术领域的引领者。美国清洁能源增长指数显示,两家公司在2002年至2015年间共获得超过2220项与燃料电池技术相关的专利。按照专利数量排名,通用汽车和本田汽车分别位居第一位和第三位。

随着电动车销量的不断提升,燃料电池的量产计划成了一项对两家企业来说都十分明智的投资。越来越多的证据显示,当今的汽车工业正逐渐脱离对化石燃料的依赖。但要让燃料电池汽车真正能够上路行驶,仍需要提供更多补充燃料的场所。这一现实令此类投资的风险陡增。

抛开投资风险不说,氢燃料电池汽车在技术方面的进步已经可圈可点,也让氢燃料电池一步步走近我们的生活。

中科院大连化物所从1995年开始利用氢燃料电池的技术积累,全面开展了质子交换膜型燃料电池研究,并先后进行了3nm20nmPt电催化剂,Pt/C电催化剂、碳纸、碳布扩散层,电极的制备技术研究。

中国科学院长春应用化学研究所在上世纪90年代初开始质子交换膜型燃料电池研究,在Pt/C电催化剂制备、表征与解析方面进行广泛工作。

武汉大学在上世纪70年代试制了以NH3分解气为燃料的300WAFC电池系统,并进行了实验;厦门大学进行了多孔气体扩散电极模型研究,此外,清华大学、天津大学、北京理工大学、石油大学等均在进行质子交换膜型燃料电池结构、电催化剂与电极制备工艺研究。

近日,一支包括中国、美国及意大利科学家在内的国际科研团队,研发出表面呈锯齿状的超细铂纳米线催化剂,大大增加了燃料电池催化剂的表面活性和比表面积,将其总体催化活性提升了50多倍。该成果将大幅降低燃料电池成本,因此具有广阔的应用前景。

而俄罗斯新西伯利亚国立大学也在近日声称,该大学和俄罗斯科学院西伯利亚分院的化学家研发出可代替昂贵的铂金催化剂在燃料电池中使用的钴铱固溶体(即钴铱合金)。铂金催化剂使用广泛,然而其不菲的成本占到燃料电池总成本的70%以上。而铱的价格平均比铂金便宜一半,向固溶体添加钴后,催化剂的价格进一步降低。钴铱合金和铂金具有相同的催化效率,但价格低、使用寿命更长。

   从全球范围看,尽管燃料电池技术还需要进一步探索,但这些年来,燃料电池在交通、军事装备、家庭用电、航空飞行等领域展开了大量应用,尤其是作为动力电池被寄予厚望。电池中国网相信,随着氢燃料电池技术的不断突破,制氢成本的不断降低,燃料电池汽车将在我们的生活中扮演越来越重要的角色。燃料电池汽车被认为是新能源汽车发展的终极目标,作为燃料电池汽车发展的标杆,日本正在拉开燃料电池汽车商业化运行的大幕。在并不久远的将来,马斯克很有可能被再次打脸,因为他对燃料电池汽车所下的结论很有可能被燃料电池的发展所碾压。

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