氢经济的发展,需要实现对氢能的高效利用。燃料电池作为直接能源转化装置具有多种优势,也存在包括催化剂在内的多种问题。现阶段氢能源利用中氢燃料电池主要使用铂催化剂:阳极使用的Pt-Ru合金催化剂比纯Pt催化剂具有耐CO的性质,却也存在Ru溶解沉积引发的一系列问题;交换膜老化严重,抑制氧还原,降低催化剂控制甲醇渗透的能力;阴极方面,燃料电池的性能很大程度上受阴极氧还原速率过慢的制约,目前阴极使用的催化剂大多为Pt合金催化剂,对阴极如果使用非贵金属催化剂可以极大的降低成本,但无铂催化剂仍然存在耐性不足等难以避免的问题,该方向的研究还有待继续深入。Pt催化剂仍是目前氢经济下较难被取代的燃料电池催化剂。
数据来源:http://www.cniir.com/yanjiubaogao/dianzi/616.html
催化材料作为我国新材料的重要组成部分,是国家大力提倡和鼓励发展的产业,在2017年最新颁布的《新材料产业发展指南》中,稀土三元催化材料、工业生物催化材料、汽车尾气和工业废气净化用催化材料等是要重点突破的领域。同时,在石油化工、医药、农药等未来的产业发展规划中也多次提及贵金属催化材料。由此可见,贵金属催化剂在我国经济发展中的地位很重要。
现在中国的氢燃料电池车整体而言其实不比德国的、美国的、日本的车差,但可靠性和耐用性还有待于提高。所以我希望研究车载工况下燃料电池衰减机能的科研单位与电堆生产和电池系统的电池生产单位真诚合作。
燃料电池系统的寿命不完全是由电堆决定的,还依赖与系统的配套,包括燃料供给、氧化剂供给、水热管理和电控等等,系统内部关系搞不好,电堆在里边生活环境就不好。就像现在国人讲养生,首先是身体基因,更重要的是生活环境、个人保健等等一系列事情,电池的寿命也是一样的。
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目前我们所处的社会政治环境、经济环境、法制环境、科技环境、文化环境等都将影响氢燃料电池用铂催化剂行业的发展。
贵金属催化剂的应用几乎涉及到各行各业,是国民经济发展的重要基础,而氢燃料电池用铂催化剂的发展将会促进汽车的更新换代以及环境污染的减少。