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韓國躍升固體氧化物燃料電池發(fā)達(dá)國家名單,中國須急起直追

鉅大LARGE  |  點擊量:1518次  |  2011年06月14日  

據(jù)多家新聞媒體報道,兩家韓國科研機(jī)構(gòu)近日聯(lián)合宣布,在燃料動力電池技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)域開發(fā)出一種可使之在低溫狀態(tài)下運(yùn)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(dá)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(biāo)。

固體氧化物燃料電池反應(yīng)過程


    燃料電池以功能和電解液的傳統(tǒng)參數(shù)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(yīng)用于便攜類產(chǎn)品中,因而在產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化過程中障礙較大,韓國的催化劑改進(jìn)可以看作是致力于克服SOFC應(yīng)用缺陷方面所作的努力。
    韓國并不是燃料電池技術(shù)的傳統(tǒng)優(yōu)勢國家。早在今年的1月17日,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所就宣布,日本和美國的研發(fā)人員以催化劑的改進(jìn)為切入點開發(fā)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(jī)構(gòu)稱,這一技術(shù)是基于烴類化合物燃料而開發(fā)的,他們使一種管狀微型固體氧化物燃料電池內(nèi)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(shù)更加具體地說明,“這種管狀結(jié)構(gòu)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(fā)電”。很顯然,這比韓國研究機(jī)構(gòu)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(dá)方式。

固體氧化物燃料電池


    中國在“九五”規(guī)劃中也曾經(jīng)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(huán)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(lián)合其他科研機(jī)構(gòu)取得過一些成就,但因為市場應(yīng)用未能如愿,這樣的速度后來又慢了下來?,F(xiàn)在不但落后于美日德英等SOFC技術(shù)的老牌壟斷強(qiáng)國,而且還要面臨韓國對這一領(lǐng)域的沖擊,因而必須重新審視和制定自己的能源發(fā)展之路。
    不但如此,我國在燃料電池的產(chǎn)業(yè)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(jì)繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)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(chǎn)國和消費國,煤基SOFC具有天然優(yōu)勢,所以,我國在鞏固煤基SOFC的現(xiàn)有技術(shù)和裝備的基礎(chǔ)上,應(yīng)及時地選擇好整體技術(shù)的突破口,從科研入手,加強(qiáng)新型關(guān)鍵材料的設(shè)計和制備以及基礎(chǔ)理論的研究,以化解歐美前堵,韓國后追的壓力。

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