钜大LARGE | 点击量：900次 | 2021年09月26日
质子交换膜燃料动力电池技术取得进展
面对能源短缺和环境污染，质子交换膜燃料动力锂电池由于使用氢气作为能源做到零排放而受到市场广泛关注，不过高昂的价格却成为制约其商业化应用的最大障碍。中科院大连化学物理研究所承担的燃料动力锂电池课题组日前取得进展，有效控制了电极贵金属铂用量，并提高了电池能效。分析认为，技术进步有望降低质子交换膜燃料动力锂电池价格，距离商业化应用更进一步。价格高阻碍商业化应用
科技部网站二十四日消息，在863计划电动汽车重大项目支持下，由我国科学院大连化学物理研究所承担的下一代燃料动力锂电池系统研究与开发课题取得突破。课题组开发了静电喷涂制备CCM型膜电极的制备工艺，在改善催化层效率的同时能有效降低铂用量。
据介绍，质子交换膜燃料动力锂电池（PEMFC）是氢燃料动力锂电池的一种，其中膜电极是核心部件，直接影响电池输出性能。开发低铂（Pt）、高反应效率的CCM（催化剂制备到膜上）型薄催化层膜电极是目前质子交换膜燃料动力锂电池开发的重要技术方向。
大连化物所利用静电喷涂工艺制备的膜电极组装的燃料动力锂电池短堆，控制电极铂用量在0.6毫克/厘米2。测试结果表明，该电堆性能与商业化传统GDE（催化层制备到扩散层上）型电极的电堆（铂担量1毫克/厘米2）相当甚至更优。
此外，课题组正在研究利用TiO2（二氧化钛）纳米管有序阵列开发具有有序结构的膜电极。有序化电极结构是开发超低铂膜电极的重要研究方向。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
按电解质划分，燃料动力锂电池大致可分为碱性燃料动力锂电池、磷酸型燃料动力锂电池、固体氧化物燃料动力锂电池、熔融碳酸盐燃料动力锂电池和质子交换膜燃料动力锂电池。在这些燃料动力锂电池中，质子交换膜燃料动力锂电池目前发展规模最大，特别适于用作动力锂离子电池。
业内人士介绍，就技术而言，我国质子交换膜燃料动力锂电池技术已接近国外先进水平，阻碍其大规模商业化应用的重要原因是价格太高。另外还有寿命问题。开发新材料是解决这两大问题的必经之路，也是目前质子交换膜燃料动力锂电池研究的热点。降低成本重要从膜组件、双极板材料、单电池结构、电池系统的改善等诸多方面考虑。
上市公司积极布局
我国证券报记者从业内人士了解到，目前国内能供应质子交换膜燃料动力锂电池技术的公司重要有上海神力科技有限公司和新源动力股份有限公司。其中新源动力股东中闪现多家上市公司身影。
公开资料显示，神力科技目前在我国燃料动力锂电池技术研发和产业化方面领先。神力科技通过承担九五重点攻关计划、以及863重大攻关计划燃料动力锂电池发动机课题，拥有完全自主知识产权的燃料动力锂电池技术，并达到国际先进水平。公司生产的高温质子交换膜燃料动力锂电池系列用于家庭用热电联供系统；低温质子交换膜燃料动力锂电池系列用于客车用燃料动力锂电池动力系统、轿车用燃料动力锂电池动力系统、浏览车、船用发动机、分布式发电系统和叉车电源。
新源动力成立于2001年四月，由大连化物所等单位发起设立，重要从事质子交换膜燃料动力锂电池及相关零部件的研制和生产。公司设有燃料动力锂电池及氢源技术国家工程研究中心。新源动力分别在江苏和上海市投资设立两家全资子公司。江苏新源动力有限公司将建成年产5500KW燃料动力锂电池堆用关键部件的批量生产线。
值得注意的是，新源动力股东除大连化物所外，还闪现出4家上市公司的身影。从上市公司2012年年报看，截至去年底，上汽集团持有新源动力34.19%股份、长城电工持股9.38%、南都电源持股8.12%、新大洲A持股3.42%。新源动力2012年实现营业收入3106.61万元，净利润为103.75万元。
