美日氫燃料電池車(chē)將進(jìn)入技術(shù)與市場(chǎng)示范階段
日產(chǎn)汽車(chē)電動(dòng)化系統技術(shù)研究所所長(cháng)飯山明裕在分析燃料電池膜電極組(MEA)性能劣化時(shí)指出,因高電位引起碳粒子腐蝕,電位變動(dòng)引起空氣極催化劑溶解,H2O2引起電解質(zhì)膜化學(xué)分解,電解質(zhì)膜分解生成物引起空氣極催化劑毒化等原因,會(huì )導致空氣極催化劑表面積減少;空氣極催化層內氣體擴散性降低;或電解質(zhì)膜質(zhì)子傳導性變差。
通過(guò)提高催化劑活性和有效利用率;在水管理中采用高溫化和低濕度;降低隔板/GDL/催化劑層間的接觸電阻;提高電流密度;降低Pt的用量并妥善解決好由此引發(fā)的問(wèn)題(見(jiàn)圖5和圖6),可有效降低燃料電池的系統成本,進(jìn)而促進(jìn)燃料電池車(chē)早日進(jìn)入公眾市場(chǎng)。
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圖5 降低Pt用量的課題(1) |
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圖6 降低Pt用量的課題(2) |
日本燃料電池車(chē)和基礎設施發(fā)展規劃
日本燃料電池車(chē)和加氫站技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位,其加氫站的普及和技術(shù)開(kāi)發(fā)分別如圖7和圖8所示。
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圖7 日本加氫站的普及示意圖 |
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圖8 日本加氫站的技術(shù)開(kāi)發(fā) |
對于燃料電池車(chē)和基礎設施的發(fā)展,日本燃料電池商業(yè)化協(xié)會(huì )(FCCJ)將其分為四個(gè)階段:
2010年之前屬于技術(shù)示范階段。主要解決技術(shù)問(wèn)題。此期間將建約1000座加氫站,燃料電池車(chē)數量約為200萬(wàn)輛,并確定商業(yè)型加氫站的規范。
2011~2015年是技術(shù)與市場(chǎng)示范階段。繼續解決技術(shù)問(wèn)題,并根據情況促進(jìn)和評審各種規章與條例。從社會(huì )及經(jīng)濟角度驗證燃料電池車(chē)和加氫站的利用。2015年開(kāi)始普及大眾化燃料電池車(chē)。
2016~2025年進(jìn)入商業(yè)化初期階段。擴大燃料電池車(chē)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售,通過(guò)更多車(chē)型增加燃料電池車(chē)數量,同時(shí)保證使用者的便利性;降低氫燃料和加氫站的成本;繼續技術(shù)開(kāi)發(fā),評審各種規章與條例。2016年開(kāi)始建設商業(yè)型加氫站,在2025年達到2000座。
從2026年開(kāi)始,燃料電池車(chē)和加氫站進(jìn)入全面商業(yè)化階段。將可以實(shí)現能源的多樣化,大幅降低二氧化碳的排放?!?
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