全球氫能及氫燃料電池布局火熱,示范應(yīng)用進(jìn)展飛快,但是由于氫能產(chǎn)業(yè)涉及制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、及氫轉(zhuǎn)化等多個(gè)技術(shù)復(fù)雜的環(huán)節(jié),所以現(xiàn)實(shí)中氫的大規(guī)模推廣應(yīng)用仍面臨氫燃料電池制造成本高、氫制備成本高以及加氫站設(shè)施薄弱等重大問(wèn)題。
一、技術(shù)研發(fā)
1、催化電解海水制氫
電解海水制氫得到氫氣純度高度99.99%,但由于核心電解水催化劑限制,現(xiàn)電解水制氫成本約為工業(yè)化制氫的3倍左右。我司研發(fā)的電解水催化劑,其質(zhì)量比活性是商業(yè)鉑碳的10至20倍,穩(wěn)定性是商業(yè)鉑碳的64倍以上,使用該催化劑,可大幅提高電解海水制氫的轉(zhuǎn)化率,降低成本,徹底解決我國(guó)東南沿海地區(qū)氫能來(lái)源難題。
2、非Pt催化劑
燃料電池現(xiàn)行的Pt系催化劑成本占到電堆總成本的49%,是制約燃料電池發(fā)展的極關(guān)鍵因素,我司將價(jià)格低廉且儲(chǔ)量豐富的非貴金屬與新型碳材料相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出性價(jià)比高的非Pt催化劑。
3、質(zhì)子交換膜
質(zhì)子交換膜成本在燃料電池電堆里面占14%,也是制約其發(fā)展的又一重要因素,關(guān)鍵是要解決質(zhì)子傳導(dǎo)率問(wèn)題,我司從膜的制備方法著手,結(jié)合膜的傳質(zhì)機(jī)制去篩選定性,開(kāi)發(fā)出高傳導(dǎo)率和高穩(wěn)定性的膜材料。
4、超級(jí)活性炭
①用于儲(chǔ)氫,孔徑在0.6~0.7nm時(shí)對(duì)儲(chǔ)氫量的貢獻(xiàn)最大,儲(chǔ)氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到6%~7%,隨著壓力的不斷升高,儲(chǔ)氫量也會(huì)不斷增大。在77K、0.1-3MPa條件下,儲(chǔ)氫能力可以從10mmol/g增加到22mmol/g1;②由于它特快的充電速度,充電10秒~5分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上,另外可以循環(huán)30-50萬(wàn)次充放電等優(yōu)勢(shì),用于超級(jí)電容器在氫燃料汽車上是非常重要的配套。
二、技術(shù)效果成果
目前我司聯(lián)合各科研院校進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究,已經(jīng)取得初步成果:高效的電解水催化劑、高效非Pt催化劑、高效質(zhì)子交換膜,整體效果預(yù)計(jì)可將燃料電池電堆總體成本降低2/3左右。
三、技術(shù)應(yīng)用
公司已經(jīng)攻克氫能源發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,各研發(fā)技術(shù)均可為氫能產(chǎn)業(yè)低成本高效發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。