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铂资源少且成本高 燃料电池低铂催化剂成为发展趋势

2021-10-21 17:56      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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铂资源少且成本高 燃料电池低铂催化剂成为发展趋势

  催化剂是燃料电池核心部件膜电极的关键材料,一般采用贵金属,其中,铂(Pt)的分子吸附特性、离解特性效果优,是目前商业化应用的主流燃料电池催化剂。根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年燃料电池低铂催化剂行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,低铂催化剂是铂含量低的一类燃料电池催化剂。低铂催化剂可拓宽燃料电池催化剂原料来源,降低燃料电池生产成本,已经成为发展趋势。
 
  在自然界中,铂资源储量少,资源贫乏使得其价格较高,并且铂作为催化剂在燃料电池中易受到中间产物的毒化,这些因素限制了铂催化剂在燃料电池中的应用。铂与过渡金属结合制成铂基催化剂可以在一定程度上改善燃料电池催化剂的性能,但在酸性条件下,过渡金属易被腐蚀,导致催化剂性能下降。研发新型低铂催化剂是提高燃料电池催化剂效率、稳定性以及降低生产成本的重要方向。
 
  我国低铂催化剂技术研究正在不断深入。2017年7月,上海交通大学机械与动力工程学院燃料电池研究所课题组成功制备出具有单分散性的球形高活性PdxNi1-xPt/C核壳纳米催化剂,该催化剂在不损失燃料电池寿命的前提下,可大幅降低燃料电池的Pt用量,降低燃料电池成本。
 
  我国政府对低铂催化剂的研究也极为重视。“十四五”国家重点研发计划“催化科学”重点专项中提出,面向电催化剂中贵金属的高效利用和替代,发展高效亚纳米和原子尺度低铂催化剂创制的新方法,研发面向高/低温燃料电池膜电极所用的低铂或非铂氧还原催化剂。
 
  燃料电池具有能量转化效率高、燃烧产物无污染、结构简单、噪声低等优点,若作为新能源汽车动力电池使用,与锂电池相比,其具有充能速度快、续航里程长的优势,因此燃料电池是新能源的重要发展方向之一,政策给予大力支持。未来随着技术逐步成熟,我国燃料电池市场规模将持续扩大,预计到2030年将达到800亿元左右。低铂催化剂在燃料电池降本增效方面具有重要意义,有望实现规模化应用。
 
  新思界行业分析人士表示,催化剂占燃料电池成本的40%左右,铂作为贵金属,拉高了燃料电池的成本,同时,由于资源稀少,若未来燃料电池大规模应用,铂资源将难以支撑,供应压力大,由此来看,低铂催化剂在燃料电池领域具有广阔市场前景。在国家政策的支持下,我国低铂催化剂研究成果将不断增多,未来将逐步实现商业化应用。
 
关键字: 燃料电池 低铂催化剂