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燃料电池汽车与铂资源分析报告

作者: 来源:综合报道 发布时间:2012-03-03 浏览:
     中国储能网讯:燃料电池汽车中,铂是燃料电池的催化剂,存在于催化层即膜电极组件的电极中。一些学者基于如下测算标准:1辆轿车用20克铂,1辆客车用200克铂,而我国铂的年产量只有4吨,进而认定我国不能大力发展燃料电池汽车。这种观点有待商榷。
 
    首先,汽车工业是基于全球资源的大协作生产,汽车所使用的铂资源不应仅把国内出产量作为限制边界。传统的内燃机汽车也要使用铂作为尾气催化剂中的主要活性金属。按照国III排放标准,一辆我国出产的2.0L排量的汽车,就要使用3克铂[1];按照国IV排放标准,这个用量还要高;到欧V,每辆车的铂用量会大幅度上扬至10克。2010年,我国汽车产量将达到1800万辆[2],也就是说需要的铂至少在20吨,这已经远远超出了我国铂的产量。而我们并未感受到来自铂资源的限制,我国内燃机汽车的产量和需求还在持续增长。
 
    其次,全球范围内,到目前为止铂资源还没有制约汽车的产量增长。全球汽车产量2009年是5700万辆,2010年将达到7000万辆[3],成长了22.8%。而2010年全球铂仍是供大于求[4],铂矿区出产量达到186.9吨; 全球铂的净需求为177.9吨,其中:汽车尾气催化剂对应需求为92.8吨,首饰51.3吨,硝酸生产和燃料电池工业14.0吨,电子工业7吨,从上述四类工业中回收的铂57.2吨。按照现在汽车尾气催化剂回收工业的数据,铂的回收率至少是95%,而美国则达到了97-98%。这也就是说,到目前为止,贵金属铂没有制约汽车工业的发展,其中一个重要的手段是从报废的尾气催化剂中回收铂。
 
    其三,要把燃料电池汽车,放在一个长周期的商业化推进、产业化分工而导致的持续产业技术进步过程中来考虑。国际上已经明确了燃料电池汽车的起步商业化(50万辆级产量)阶段技术目标就是每辆车5-10克铂,也即相当于欧V阶段内燃机车的铂用量。每辆燃料电池轿车20克铂,这是现阶段的技术水平,这并不对应着7000万辆的生产推广规模。我国所进行的示范,更多的是从技术集成需要实际验证考核的角度来开展的。与“现阶段应缩小示范的燃料电池汽车规模”的观点相反,我国应扩大燃料电池汽车的示范规模,因为我们所谓“扩大”的基数是全中国才百辆级,这仅是国外一个公司——通用汽车——验证一个燃料电池车型——Equinox——的量级。
 
    最后,应当加大对燃料电池对应基础科学探索和应用技术开发的支持力度。这一方面是为了规避铂资源限制真的到来的风险,另一方面也是为了未来的示范与推广储备基础研究成果。基于现阶段的数据,铂资源的限制风险更多的会来自于铂资源分布不均导致的地域政治因素,而不在总出产量。在2010年的铂供应量中,南非占76.3%,俄罗斯13.5%,津巴布韦4.7%,北美3.5%,我国只有2.1%。燃料电池汽车能否彻底不用铂作为催化剂?大连化物所包信和院士认为,以稀土等元素取代铂的氢氧电催化,没有在科学原理性的障碍;从提高技术集成能力,降低每千瓦性能的催化剂用量,到同等活性与耐久性的低铂催化剂,再到非铂催化过程,这应该是合理的进步途径;这样一个过程,既需要需要持之以恒的集成能力培养,也需要持之以恒的基础科学研究,以及两者之间的互动促进。
 
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关键字:燃料电池 汽车 铂资源

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