日车企致力减少铂催化剂用量 降燃料电池车成本

　　据日本媒体报道，日本车企将在未来加快技术攻关，减少铂作为催化剂的用量。此前，丰田和本田宣布将于2015年开始销售降低了成本的燃料电池车(FCV)，但其价格仍然难以走进普通车的行列。

　　FCV低成本化的最后难关，是减少燃料电池催化剂中使用的铂(Pt)用量。丰田技术统括部新车推进组主任兼担当部长折桥信行表示，为实现FCV的大众化而进一步降低成本时，“面临的最后一道难关就是削减铂的使用量”。对FCV而言，“必须减少铂用量，最好彻底不用”，削减铂用量的课题无法回避。

　　据折桥信行介绍，该公司为了降低FCV的成本，打算重点采取以下五项措施：一是简化或停用某些部件；二是使用量产部件；三是简化部件构造；四是削减材料费；五是改善制造方法。

　　其中，削减FCV燃料电池的铂用量属于其中第4项。丰田在预定2015年上市的FCV上也以这五项措施为中心降低了成本，燃料电池系统的成本降到该公司2008年推出的FCV“FCHV-adv”的5%以下。

　　削减铂的用量之所以重要，是因为铂是一种昂贵的材料。2008年的一份调查报告显示，输出功率为80千瓦的小型车每辆使用铂32克，150千瓦的中型车使用60克，250千瓦的大型车使用150克。即使每辆车按50克计算，铂的原料费就高达24万日元以上。因此，要想大幅降低FCV的成本，必须削减铂用量。

　　FCV属于电动汽车，通过配备燃料电池，可以一边发电一边行驶。马达、电池、逆变器等能与电动汽车和混合动力车通用的部件很多。目前FCV的主流是配备固体高分子型燃料电池(PEFC)，以燃料罐中填充的氢为燃料发电。

　　PEFC的电解质使用的是具备离子导电性的高分子膜，用燃料极和空气极夹住电解质构成电池单元(单电池)。发电原理是，供应给燃料极的氢气(H2)分解成氢离子(H＋)和电子，氢离子移动到电解质中，在空气极与氧气和电子发生反应生成水。此时，电子通过外部电路从燃料极移动到空气极从而产生电流。铂催化剂的作用就是促进这一系列反应，在反应速度慢的空气极的用量尤其多。

　　削减铂用量的方法之一是改善催化剂的耐久性。耐久性提高，就能防止劣化，从而减少铂的用量。PEFC的催化剂一般采用在碳载体上吸附铂的材料。因此，要想提高催化剂的耐久性，需要分别提高铂和碳载体的耐久性。

　　此外，通过改进催化剂的构造来减少铂用量的研究也在进行中，其中之一是“核壳催化剂”。这种催化剂的表面由铂微粒构成，中心部分由其他材料的微粒构成，通过将部分材料换成其他材料来减少铂用量。(柯宗)

　　(科技日报)