氢燃料电池攻关化工新材料大有作为
2014-05-17 16:25:20
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据中国轻工业网2008年7月16日讯 今年两会期间，十一届全国政协委员、国家“863”节能与新能源汽车燃料电池发动机项目组长、我国氢燃料电池发动机专家、上海神力科技有限公司总经理胡里清博士，提交了“新能源及其新能源汽车发展出台相关政策”的提案。回上海后，胡里清即与记者联系，就燃料电池技术产业化课题。呼吁国内化工企业和科研院所参与攻克氢燃料电池瓶颈，真正实现中国清洁汽车动力技术的跨越式发展。
燃料电池技术优势尚待发挥
胡里清介绍，“十五”期间，在国家“863电动车重大专项”资金支持下，上海神力科技开创性地研发成功常压空气、低压氢气运行的轿车用和城市客车用的燃料电池发动机，主要技术指标达到了国际先进水平。
2006年，神力科技开始承担国家“十一五”节能与新能源汽车“863”重大项目中燃料电池发动机的研发生产，但由于市场和成本等各种因素，神力科技的燃料电池发动机一直小批量生产。
迎接燃料电池发动机产业化机遇
两会期间，胡里清更加意识到燃料电池发动机产业化的急迫性。他认为，从能源安全和环境保护的战略出发，实现我国新能源汽车自主创新、跨越发展的机遇已经来临。
目前世界各国都在研发生产新能源汽车。在相当长一段时间内，各种新能源技术汽车都有发展机会。而氢燃料电池汽车是世界上公认的零排放节能汽车的终极技术方案，是汽车界节能减排的发展方向。氢燃料是一种可再生能源，可从煤气化、炼焦、氯碱等化学工业的副产氢回收提纯获得，具有良好的经济性。我国应加快发展氢燃料电池汽车产业化的步伐，并走在世界前列。
重点突破三大关键材料
胡里清告诉记者，燃料电池技术产业化涉及两个方面，一是燃料电池技术本身，二是构成燃料电池的原材料与部件。从全球及中国燃料电池产业化发展的状况来看，性能优越的原材料产业化是燃料电池产业化的关键，也是提高燃料电池性能和降低成本的决定性因素。
胡里清分析，目前国内氢燃料电池发动机中占主要成本的燃料电池堆中，有三种原材料还需进口，分别是质子交换膜、碳纤维纸和碳载铂催化剂，所以我国的氢燃料电池成本较高。但将来大规模生产时，特别是三种原材料若实现国产化、规模化生产，制造成本会大大降低。
一是“三合一电极”中的质子交换膜产业化。该材料在电极中起着阻隔燃料氢气与氧化剂氧气相混合的作用，同时又是水化质子自由通过的导体而电子无法通过的绝缘体。在燃料电池工作条件下，该膜必须有较好的机械强度与电化学稳定性，有一定的含水率，并有较稳定的物理尺寸。目前国内质子交换膜多采用美国杜邦公司产品。
二是“三合一电极”中气体扩散层材料产业化。该材料在电极中起着支撑催化剂层、稳定电极结构的作用，同时还为电极反应提供燃料气体通道、电子通道和排水通道，不同的扩散层材料对于电极的结构、制造工艺和性能的影响也各不相同。常用的几种。有碳纤维纸、碳布和非织造布等。
三是电极中碳载铂催化剂的产业化。该催化剂在电极中分为帮助加快阳极燃料氢氧化，以及帮助加快阴极氧化剂氧气还原两类催化剂。目前，国内许多单位都在研发碳载铂及菲铂催化剂．并在产业化方面取得进展，但离国外先进水平尚有一定差距。
这三种燃料电池关键原材料的国产化都有赖于国内化工行业、科研院所或企业的创新性研发。胡里清博士期望化工行业为燃料电池技术产业化作出贡献。