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燃料电池疯炒难掩5瓶颈 难以“上位”锂电池

导读: 未来电动汽车电池将使用锂电池还是燃料电池?目前燃料电池受到热炒,然而燃料电池汽车的难点主要在5个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。

  OFweek锂电网综合报道:最近,一则燃料电池汽车消息引起了大家关注。据外电报道,丰田汽车日前表示,其氢燃料电池系统单价将从当前原型的百万美元级别削减至约5万美元,首款丰田氢燃料电池车将在2015年前后上市。

  大家对FCV如此关注,应用前景迷人是主要原因之一。一位业内专家说:“到目前为止,还没有哪一项能源生成技术像燃料电池那样将诸多优点集于一身。”人们憧憬未来美好生活,今后在城市中,不再被汽车尾气困扰。

  燃料电池将化学能直接转换为电能,具有较高的能效,不会因为燃烧产生大量废气与废热,能量转换率约为传统内燃机的3倍以上。目前,直接使用氢气的系统效率超过50%,如果将燃料电池排放的废热加以回收利用,能量利用率超过85%,传统内燃机的热效率大约为20%~30%。

  燃料电池具有环境亲和性。部分燃料电池会排放二氧化碳,但远低于燃烧汽油的排放量(约为其1/6)。氢燃料电池的排放只有水,真正做到了无污染。

  人们对新能源汽车的续驶里程极为关注,纯电动汽车在这方面广受诟病。FCV不存在这个问题,国外相关机构研究表明,一加仑汽油与一公斤氢气行驶里程相当。

  丰田将上市的FCV为4座轿车,价格约为7万美元,日本政府补贴2万美元后价格降至约5万美元(约合人民币30.91万元);丰田的FCV充一次氢可行驶约700km(JC08模式);使用了可令粒径为数μm的铂类催化剂在不凝结状态下涂布的电极形成技术,为提高输出功率密度作出了巨大贡献,等等。丰田研发的FCV技术进步确实不小。

  燃料电池汽车的应用前景迷人,丰田又拿出了具有推广价值的车型,似乎,FCV的道路变得平坦了。事实上并非如此,燃料电池或是美丽的“谎言”。

  笔者一直与燃料电池圈的数位研究人员长时期接触,了解到燃料电池汽车的难点主要在5个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。前面4个与FCV本身有关系,制氢牵扯到配套供应体系。

  FCV的催化剂要用贵金属铂制造。资料显示,铂金在世界市场上售价为每盎司(约28克)1,380美元,这使得以往几家汽车企业拿出来做实验的FCV高达百万美元。丰田采用镀层技术,把铂的用量降到100克,技术进步很明显。但是,一位业内专家说,铂金的储量非常少,全部供给汽车业使用可能都不够。

  全球汽车保有量已经超过10亿辆,即使按照丰田的说法,未来达到一辆车使用20克,意味着需要铂金2万吨。资料显示,世界铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨,其中,铂金总储量约为1.4万吨。很显然,燃料电池汽车必须摆脱对铂金的依赖,才有广阔的发展空间。另外,随着铂金用量不断增加,价格直线上涨,一位业内人士说,近5年来,铂金价格上涨了近5倍,研发人员在FCV上降低成本的努力在某种程度上被价格上涨抵消了。

  那则消息没有提到膜、储氢和系统复杂性,既然丰田将于2015年推出FCV,相信这几个问题,他们已经解决了。但是,有一个问题绕不过去,就像我们使用传统汽车必须加注燃油一样,FCV的氢气从何处来?

  FCV对氢气的纯度要求较高,如果氢气纯度不高,铂催化剂会中毒。专家指出,氢气纯度一般要求达到99.99%,有些要求达到99.9999%。一般工业制氢纯度为99%,每提高一个数量级,成本增加很多。

  目前,FCV使用的氢气主要来源于化工副产品和天然气重整。

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责任编辑:Flora
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