如何降低電池成本的同時(shí)提高電池壽命？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-03 22:19
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成本和電池壽命限制了電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化
目前國內(nèi)外還沒有燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的跡象。清華大學(xué)汽車工程系教授裴樸成認(rèn)為，燃料電池汽車不僅要形成產(chǎn)業(yè)化，而且要形成產(chǎn)業(yè)化
目前國內(nèi)外還沒有燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的跡象。清華大學(xué)汽車工程系教授裴樸成認(rèn)為，燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化在成本控制和電池耐久性方面應(yīng)該進(jìn)一步提高。
成本控制:關(guān)鍵是鉑的用量
在美國，燃料電池汽車的技術(shù)規(guī)格每年都要進(jìn)行審查，目的是使燃料電池汽車的成本與使用內(nèi)燃機(jī)的汽車相當(dāng)。如今，內(nèi)燃汽車的成本約為每千瓦30美元，50萬套燃料電池系統(tǒng)的成本約為每千瓦50美元。
pfeiffer教授表示，鉑的使用量是決定燃料電池成本的關(guān)鍵因素。幾年前，國內(nèi)外燃料電池中使用的鉑量大約是每平方厘米0.6至0.7毫克。隨著科技的發(fā)展，實(shí)際含量降低到每平方厘米0.4毫克左右。在實(shí)踐中，如果能將鉑的用量控制在0.2 mg /平方厘米，就可以達(dá)到成本控制的目標(biāo)。
電池壽命也與使用的鉑量直接相關(guān)，因?yàn)殂K的有效面積隨著電池壽命的增加而減小。隨著技術(shù)的進(jìn)步，鉑的使用將進(jìn)一步降低到每千瓦30美元，甚至每千瓦0.1克的成本目標(biāo)。如果能達(dá)到這樣的技術(shù)指標(biāo)，相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)車所使用的三元催化劑的用量，就會顯示出成本優(yōu)勢。
現(xiàn)在，越來越多的機(jī)構(gòu)正在研究如何減少燃料電池中鉑的用量。日本Doshisha大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出一種核殼型催化劑，這種催化劑可以顯著減少燃料電池中鉑的用量，具有批量生產(chǎn)的優(yōu)勢。根據(jù)已發(fā)表的數(shù)據(jù)，催化劑活化后的性能甚至優(yōu)于碳鉑。
3M使用納米晶須技術(shù)制造催化劑，在2008年，鉑的用量為每平方厘米0.25毫克。2009年降至0.15 mg, 0.15 mg優(yōu)于0.25 mg。
此外，豐田提出在2015年以每輛約5萬美元的價(jià)格銷售燃料電池汽車，2013年的車展上展示了一輛原型車。
耐久性改進(jìn):國外先進(jìn)技術(shù)值得借鑒
除了成本，pfeipucheng教授還指出，一些技術(shù)原因限制了燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展。
只要燃料電池的使用壽命達(dá)到5000到10000小時(shí)，燃料電池汽車就可以商業(yè)化。盡管燃料電池的壽命已經(jīng)達(dá)到了10000小時(shí)的峰值，但大多數(shù)燃料電池的壽命仍然在2000小時(shí)左右，很少有能達(dá)到5000小時(shí)的。
2011年8月，UTC發(fā)布了燃料電池耐久性評估報(bào)告。在三輛車同時(shí)運(yùn)行的情況下，其中一輛車在沒有更換任何部件的情況下率先突破了10,000小時(shí)，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。
裴樸成教授分析，UTC燃料電池汽車可以運(yùn)行長達(dá)10000小時(shí)，因?yàn)樗鼈冞x擇了低壓、自增濕電抗器、柔性石墨雙極板等技術(shù)，這些因素都是值得學(xué)習(xí)的。
