鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年10月09日
探討燃料電池最為關鍵的部件
電堆由多個單體電池以串聯方式層疊組合構成。將雙極板與膜電極交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構成燃料電池電堆。
電堆是發生電化學反應場所,燃料電池動力系統核心部分。電堆工作時,氫氣和氧氣分別由進口引入,經電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板,經雙極板導流均勻分配至電極,通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學反應。
在燃料電池產業鏈中,電堆處于中游核心環節。催化劑、質子交換膜、氣體擴散層組成膜電極和雙極板構成電堆的上游,電堆與空壓機、儲氫瓶系統、氫氣循環泵等其它組件構成燃料電池動力系統,下游應用對應交通領域和備用電源領域,主要是客車、轎車、叉車、固定式電源和便攜式電源等。

電堆性能達到商業化,鉑金不是瓶頸
目前燃料電池汽車在速度、加速時間和續航均滿足日常使用,商業化瓶頸主要是在耐久性、低溫啟動和鉑金需求方面,目前電堆性能達到商業化需求。
在耐久性方面,豐田和新源動力轎車用電堆壽命超5000h,BallardFCvelocity-HD6燃料電池已經達到超過25000小時時間的耐久性記錄,已經滿足日常乘用車和商用車使用需求。
轎車用電堆耐久性達到5000h,普通乘用車用戶日均行駛2h,轎車可使用7年;商用車電堆耐久性達到25000h,一輛商用車日均行駛8h,使用時間可達到8年。
低溫性能方面,目前電堆可以應對全球絕大部分地區和氣候,豐田燃料電池汽車和本田燃料電池汽車分別實現了-37℃和-30℃啟動;即使在冬天,燃料電池汽車依然可以滿足日常使用。
鉑金需求方面,目前本田電堆鉑金載量已經低至0.12g/kg,鉑載量還處于持續下降過程中,鉑金不會成為燃料電池發展瓶頸。
以本田Clarity為例,單輛燃料電池車催化劑耗鉑已經降至10g左右,而單輛柴油車需要5g做鉑金作為尾氣凈化催化劑,目前燃料電池催化劑鉑金用量已經降至產業化水平,而且處于持續下降中,不會引起鉑金需求短缺。
假設到2025年單車鉑載量5g計算,燃料電池汽車100萬輛計算,鉑金需求量5噸,相對2017年鉑金用量244噸,邊際增量只有2;考慮燃料電池鉑載量持續下降和非貴金屬催化劑的發展,燃料電池汽車規模化的資源瓶頸并不存在。
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