氫燃料電池攻關化工新材料大有作為
2014-05-17 16:25:20
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據中國輕工業網2008年7月16日訊 今年兩會期間，十一屆全國政協委員、國家“863”節能與新能源汽車燃料電池發動機項目組長、我國氫燃料電池發動機專家、上海神力科技有限公司總經理胡里清博士，提交了“新能源及其新能源汽車發展出臺相關政策”的提案。回上海后，胡里清即與記者聯系，就燃料電池技術產業化課題。呼吁國內化工企業和科研院所參與攻克氫燃料電池瓶頸，真正實現中國清潔汽車動力技術的跨越式發展。
燃料電池技術優勢尚待發揮
胡里清介紹，“十五”期間，在國家“863電動車重大專項”資金支持下，上海神力科技開創性地研發成功常壓空氣、低壓氫氣運行的轎車用和城市客車用的燃料電池發動機，主要技術指標達到了國際先進水平。
2006年，神力科技開始承擔國家“十一五”節能與新能源汽車“863”重大項目中燃料電池發動機的研發生產，但由于市場和成本等各種因素，神力科技的燃料電池發動機一直小批量生產。
迎接燃料電池發動機產業化機遇
兩會期間，胡里清更加意識到燃料電池發動機產業化的急迫性。他認為，從能源安全和環境保護的戰略出發，實現我國新能源汽車自主創新、跨越發展的機遇已經來臨。
目前世界各國都在研發生產新能源汽車。在相當長一段時間內，各種新能源技術汽車都有發展機會。而氫燃料電池汽車是世界上公認的零排放節能汽車的終極技術方案，是汽車界節能減排的發展方向。氫燃料是一種可再生能源，可從煤氣化、煉焦、氯堿等化學工業的副產氫回收提純獲得，具有良好的經濟性。我國應加快發展氫燃料電池汽車產業化的步伐，并走在世界前列。
重點突破三大關鍵材料
胡里清告訴記者，燃料電池技術產業化涉及兩個方面，一是燃料電池技術本身，二是構成燃料電池的原材料與部件。從全球及中國燃料電池產業化發展的狀況來看，性能優越的原材料產業化是燃料電池產業化的關鍵，也是提高燃料電池性能和降低成本的決定性因素。
胡里清分析，目前國內氫燃料電池發動機中占主要成本的燃料電池堆中，有三種原材料還需進口，分別是質子交換膜、碳纖維紙和碳載鉑催化劑，所以我國的氫燃料電池成本較高。但將來大規模生產時，特別是三種原材料若實現國產化、規模化生產，制造成本會大大降低。
一是“三合一電極”中的質子交換膜產業化。該材料在電極中起著阻隔燃料氫氣與氧化劑氧氣相混合的作用，同時又是水化質子自由通過的導體而電子無法通過的絕緣體。在燃料電池工作條件下，該膜必須有較好的機械強度與電化學穩定性，有一定的含水率，并有較穩定的物理尺寸。目前國內質子交換膜多采用美國杜邦公司產品。
二是“三合一電極”中氣體擴散層材料產業化。該材料在電極中起著支撐催化劑層、穩定電極結構的作用，同時還為電極反應提供燃料氣體通道、電子通道和排水通道，不同的擴散層材料對于電極的結構、制造工藝和性能的影響也各不相同。常用的幾種。有碳纖維紙、碳布和非織造布等。
三是電極中碳載鉑催化劑的產業化。該催化劑在電極中分為幫助加快陽極燃料氫氧化，以及幫助加快陰極氧化劑氧氣還原兩類催化劑。目前，國內許多單位都在研發碳載鉑及菲鉑催化劑．并在產業化方面取得進展，但離國外先進水平尚有一定差距。
這三種燃料電池關鍵原材料的國產化都有賴于國內化工行業、科研院所或企業的創新性研發。胡里清博士期望化工行業為燃料電池技術產業化作出貢獻。