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燃料电池技术研发面临的挑战

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2012-12-19 浏览:
     中国储能网讯:相对低价位的燃料电池电动车汽车,具有续航能力远和充电速度较快的优势。近年来燃料电池的成本已经降低,其寿命也已增加,但依然有提升的空间。在氢燃料电池中,铂及铂合金是加快化学反应速度的最为有效的催化剂。铂是唯一能承受电池中酸性环境的金属,但其昂贵的价格限制了燃料电池的大规模应用。自2005年以来,科研人员已经成功地开发出一种新型催化剂,使燃料电池所需的铂仅为目前用量的五分之一。但依然需要进一步减少铂的用量,或开发出能够替代铂、成本更低的其他催化剂。此外,还可以通过采用具有更高温度和更好传导性能的质子交换膜、改进控制系统设计制造(如湿度调节器、压缩机以及热流设计与成本等)来降低燃料电池的成本,提高其效率。
 
    燃料电池汽车的车用储氢器必须具有较高的单位质量储氢密度。美能源部认为,车用高压储氢的单位质量密度至少应为6%,即每立方米储存60公斤氢气。为了满足汽车480公里续航能力的要求,一次需储氢大约4到7公斤。目前小型汽车的车用储氢方式大多采用高压储氢,工作压力为70兆帕(Mpa)的碳纤维储氢瓶是目前家用汽车的最佳选择,其售价大约为3000美元。研究人员正在致力于开发新的材料和制造工艺,以进一步降低储氢气瓶成本。目前正在进行的另一研究方向是,通过采用高表面积材料研究低压吸附储存氢气。
 
    另一个挑战是加氢站的建立和氢气来源。近年来页岩气的大量使用将对运输部门产生重要的影响,低价格的页岩气可能会有助于加快氢气充气站的建设步伐。此外,通过改革商业运作模式(如建立混合发电厂)也可以获取具有经济性的氢气。但从长远来说,必须开发出一种具有成本优势、二氧化碳净排放量低的氢气制取方法。
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关键字:燃料电池 技术研发 面临

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