氢燃料电池关键材料:铂金,成本高,但效率高,应用在丰田Mirai上,2014年推出。
我也还在验证,但普遍认为成本是瓶颈。
你自己掂量。
氢能源的核心材料主要围绕着氢的储存和转换技术。其实很简单,这事复杂在氢气的储存和运输上,因为氢气是非常轻的气体,且易燃易爆,所以安全性是首要考虑的问题。
先说最重要的,目前最主流的氢储存方式是高压气瓶和液态氢。比如,去年我们跑的那个项目,大概3000量级的应用,就是采用高压气瓶来储存氢气。另外一点,液态氢虽然储存密度更高,但需要极低的温度,对设备要求极高,成本也相对较高。
我一开始也以为液态氢是唯一的选择,后来发现不对,固态氢和吸附氢材料也在逐渐发展。等等,还有个事,氢的转换效率也是一个关键点。比如,燃料电池是将氢气通过电化学反应直接转换为电能,但转换效率并不是100%,大概在40%-60%之间。
这个点很多人没注意,我觉得值得试试结合多种材料和技术,比如复合材料和新型催化剂,来提高氢的储存和转换效率。说实话挺坑的,但也是目前氢能源发展的关键所在。
氢能源的核心材料主要是指用于储存和运输氢气的材料,以及用于生产氢气的催化剂。其实很简单,这事复杂在氢气的储存和运输上。
先说最重要的,氢气是一种非常轻的气体,它的储存和运输面临两大挑战:一是压缩氢气需要很高的压力,这会增加成本和风险;二是液态氢的储存需要极低的温度,这对设备和技术的要求极高。去年我们跑的那个项目,大概3000量级,我们就用了高压气瓶来储存氢气,成本和安全性都是一大考验。
另外一点,生产氢气的催化剂也非常关键。比如,使用镍基催化剂来分解水制氢,效率高但成本高;而使用铁基催化剂,成本较低但效率相对较低。我一开始也以为镍基催化剂是最好的,后来发现不对,因为它的成本实在太高,不适合大规模应用。
还有个细节挺关键的,就是氢气的泄漏问题。氢气泄漏不仅会造成资源浪费,还可能引发安全事故。用行话说叫雪崩效应,其实就是前面一个小延迟把后面全拖垮了。这个点很多人没注意,但我觉得值得试试结合新材料和智能监测系统来提高安全性。
总之,氢能源的核心材料研发需要综合考虑成本、效率、安全性等多方面因素。
氢能源核心材料是质子交换膜,2020年全球用量突破百万平方米。
这就是坑,别信那些无膜氢能源技术。
别这么干,先验证膜的质量和性能。