鉅大LARGE | 點擊量:1516次 | 2011年06月14日
韓國躍升固體氧化物燃料電池發達國家名單,中國須急起直追
據多家新聞媒體報道,兩家韓國科研機構近日聯合宣布,在燃料動力電池技術領域取得兩項實用性成果,其中之一就是在固體氧化物燃料電池(SOFC)領域開發出一種可使之在低溫狀態下運行的“碳素薄膜銀納米粉末催化劑”,該碳素薄膜銀納米粉末可取代用Pt、Pd、Rh等稀貴金屬制成的催化劑,它的采用可收到兩個顯著效果:一是取代稀貴金屬大大降低了電池制造成本,甚至低于以Cu金屬為材料制成的催化劑;二是使得SOFC能在650°C的高溫下達到400mW/cm2的功能密度,這是目前國際上對外公布較高的此類電池的功效指標。
燃料電池以功能和電解液的傳統參數分為低溫(AFC和PEMFC)、中溫(PAFC)、高溫(MCFC和SOFC)計三大類五小類電池,固體氧化物燃料電池是典型的高溫電池,這使得它不能廣泛應用于便攜類產品中,因而在產業化和商業化過程中障礙較大,韓國的催化劑改進可以看作是致力于克服SOFC應用缺陷方面所作的努力。
韓國并不是燃料電池技術的傳統優勢國家。早在今年的1月17日,日本產業技術綜合研究所就宣布,日本和美國的研發人員以催化劑的改進為切入點開發出一款微型固體氧化物燃料電池,大大降低了電池的工作溫度,該機構稱,這一技術是基于烴類化合物燃料而開發的,他們使一種管狀微型固體氧化物燃料電池內壁形成納米尺寸的二氧化鈰層級作為燃料電池的重整催化劑層,該技術更加具體地說明,“這種管狀結構和催化劑層能使烴類化合物燃料電池在450°C的相對低溫下發電”。很顯然,這比韓國研究機構的“低溫”概念更明確,而且“微型”一說不妨可以看作是對其能量密度的另一種表達方式。
中國在“九五”規劃中也曾經把SOFC作為重點科技項目,并列入了國家“863”,目前也取得了400 mW/cm2的同等功能水平,但在工作環境,特別是適宜工作溫度方面尚沒有取得突破,在2009年左右,中科院大連研究所聯合其他科研機構取得過一些成就,但因為市場應用未能如愿,這樣的速度后來又慢了下來。現在不但落后于美日德英等SOFC技術的老牌壟斷強國,而且還要面臨韓國對這一領域的沖擊,因而必須重新審視和制定自己的能源發展之路。
不但如此,我國在燃料電池的產業化方面更是近乎空白,理論研究如何與市場對接?這是一個長期的問題。燃料電池是21世紀繼火電、水電、核電后的第四代發電方式,而SOFC對于我國更是具有特別重要的意義,我國作為全球煤炭第一生產國和消費國,煤基SOFC具有天然優勢,所以,我國在鞏固煤基SOFC的現有技術和裝備的基礎上,應及時地選擇好整體技術的突破口,從科研入手,加強新型關鍵材料的設計和制備以及基礎理論的研究,以化解歐美前堵,韓國后追的壓力。
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