鉅大LARGE | 點擊量:894次 | 2020年07月31日
零排放的環保型氫能汽車
氫氣的氫,氫能汽車,這也就是氫燃料動力電池汽車。你可能會認為目前最流行的發展趨勢是電動汽車,這沒錯。
雖然現在電動汽車只占全球汽車總量的1%,但它在電池成本和壽命等方面的多項創新,使得它的價格優勢越來越明顯。特斯拉新推出的Model3型電動汽車,售價僅為3.5萬美元。雖然預計要在2018年年中才上市,但已經接到了40萬份訂單。所以,未來,不排放二氧化碳的電動汽車(氫能汽車)肯定會成為主流。
氫能汽車也是零排放的環保型汽車,它的最大阻力是成本居高不下。例如豐田的燃料動力電池汽車Mirai定價為5.75萬美元,比特斯拉的Model3貴了將近65%。
為何會這么貴?因為氫能汽車中的催化劑很多都要使用貴金屬鉑,這種金屬不僅昂貴,而且儲量稀少,無法滿足大規模生產的要。
現在,很多實驗室和公司都在盡力降低成本,方法就是要么提高鉑的使用效率,要么使用便宜一點的金屬來替換掉鉑,要么發明一種方法干脆不用鉑。
美國紐約州立大學石溪分校的斯坦尼斯勞斯˙王和同事已經可以用貴金屬鉑和鈀與廉價金屬鐵、鎳、銅,制造出不同比例的合金催化劑。這種催化劑中,貴金屬所占的比例比市場上的同類產品少,但效果明顯占優。
當然,最理想的狀況還是完全不用鉑。這方面的研究雖然很新,但很熱門。
2016年年底,韓國蔚山科技大學的尚勛株在論文中介紹了一種摻雜了鐵和氮的碳納米管催化劑,催化效果和市售的催化劑差不多。
而美國凱斯西儲大學的戴黎明和同事發明了一種摻雜了氮和磷的泡沫炭催化劑,沒有使用金屬,但性能也與標準催化劑相當。
然而,在實驗室里研究成功,和能大規模地在工業生產中應用,是兩碼事。假如要大規模生產,實驗人員還要了解各個變量如何影響最終的產品性能,這些變量包括金屬納米粒子的化學成分、大小和形狀,以及催化劑載體的結構。
最后,無論是電動汽車還是氫能汽車,它們的生產和運輸也應該是低碳的,而這才是要解決的更大問題。
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