新型氫燃料電池催化劑不含貴金屬，氫燃料電池汽車成本高嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-27 12:59
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據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月21日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家研制出一種新型氫燃料電池催化劑，與目前催化劑的最大不同點(diǎn)在于，該新催化劑不含貴重金屬鉑，而由碳、鐵、鈷制成，并且產(chǎn)能更大，效率更高，有望解決氫燃料電池推廣過程中的一個(gè)主要障礙，助推氫燃料電池在個(gè)人設(shè)備到汽車等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域大展拳腳。研究發(fā)表在22日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上。
氫燃料電池能將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為電能，將這種電池串聯(lián)起來能產(chǎn)生更多電能，可為汽車等大型設(shè)備供電，而且其副產(chǎn)品只有水，不會(huì)排放出溫室氣體。但含鉑催化劑限制了氫燃料電池的廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)在，洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家吳剛（音譯）、克里斯蒂娜·約翰斯頓、皮歐特·澤倫亞和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家凱倫·摩爾攜手，用碳（部分源于高溫過程產(chǎn)生的聚苯胺）、廉價(jià)的鐵和鈷研制出了這種新的非鉑基催化劑，其將應(yīng)用于氫燃料電池陰極同氧氣發(fā)生反應(yīng)的那部分。用鐵、鈷等廉價(jià)金屬取代比金更貴重的鉑，將大大緩解目前氫燃料電池面臨的成本高企問題。
研究結(jié)果證實(shí)，這種新的碳—鐵—鈷催化劑讓電池的能量更多、效率更高且壽命更長(zhǎng)，且能讓燃料電池在不斷充放電的過程中損耗更小。
更重要的是，該碳—鐵—鈷催化劑燃料電池能有效地將氫氣和氧氣變成水，而不會(huì)產(chǎn)生大量不需要的過氧化氫。產(chǎn)生大量過氧化氫會(huì)使燃料電池產(chǎn)出的能量減少50%以上，同時(shí)還可能破壞燃料電池的膜。即使同現(xiàn)在技術(shù)最先進(jìn)的鉑基催化劑相比，碳—鐵—鈷催化劑產(chǎn)生的過氧化氫也微乎其微。
澤倫亞表示，與鉑基催化劑相比，新催化劑一樣經(jīng)久耐用，但其成本幾乎為零，因此，它清除了氫燃料電池“飛入尋常百姓家”面臨的主要壁壘。因?yàn)樾麓呋瘎碛械母咝?，洛斯阿拉莫斯?guó)家實(shí)驗(yàn)室為其申請(qǐng)了專利。
洛斯阿拉莫斯燃料電池計(jì)劃的負(fù)責(zé)人肯·斯特羅指出，新燃料電池克服了商用燃料電池發(fā)展中的兩個(gè)最大“瓶頸”：高成本和低耐用度。該科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃深入理解該碳—鐵—鈷催化劑的工作原理，以改進(jìn)其性能，進(jìn)一步提高氫燃料電池的效能和使用壽命。
幾十年來，氫燃料電池一直被人們所忽略，但是，它們己經(jīng)悄悄進(jìn)入了自己的角色，漸入佳境。豐田要告訴我們?nèi)剂想姵乜梢詫?shí)現(xiàn)卡羅拉成本，也就是中國(guó)人常說的白菜價(jià)。
特斯拉的埃隆馬斯克經(jīng)常對(duì)燃料電池肆無忌憚地妄加指責(zé)，嘲諷之為“令人難以置信的愚蠢”，和“傻瓜細(xì)胞” ，與電池路線支持者搖旗吶喊產(chǎn)生共鳴。
新能源圣戰(zhàn)的另外一側(cè)表現(xiàn)則比較安靜，為了了解燃料電池如何成為白菜價(jià)，筆者專門采訪了豐田燃料電池項(xiàng)目的核心人物之一——廣瀨勝彥（Katsuhiko Hirose）教授，他一直負(fù)責(zé)豐田的燃料電池系統(tǒng)開發(fā)，他解釋了為什么馬斯克理如此害怕燃料電池：氫燃料電池汽車終將比汽油動(dòng)力汽車便宜，在世界各地為零排放運(yùn)輸敞開大門，而不僅僅是在能夠負(fù)擔(dān)依賴稀缺的自然資源和政府支持的電動(dòng)汽車的富裕地區(qū)。
