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日本新材料将燃料电池车催化剂白金用量降至1/3

2019/11/13

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  日清纺控股针对成为燃料电池车核心的发电设备的催化剂,开发出了将贵金属白金使用量减为3分之1的新材料。即使少量也能发挥与此前催化剂同等的功效。除了节约昂贵的白金之外,还能实现发电设备的小型化,设备自身的成本也能降低10~15%。这种材料有助于燃料电池车实现低价化,推动普及。日清纺将以这一卖点加以推销。

      

  燃料电池令氢和氧发生反应,产生电力和水。催化剂用于内部的电极,具有激活氧的还原反应的作用。

     

  日清纺的新材料力争2025年实现实用化。其原理是,使白金颗粒附着于具有催化剂功能的特殊分子结构的碳的细小孔洞上。发电效率和耐久性达到白金催化剂的3倍以上。不仅是白金,催化剂本身的使用量也降至3分之1左右。目前市场上销售的燃料电池车每辆使用约30克白金,如果采用日清纺的新材料,只需要10克。据称包括加工费在内的白金使用成本有望从此前的30万日元降至10万日元。

   

  随着减少催化剂的使用量,电极变得更小,被称为“电池堆(Stack)”的核心发电设备也能缩小1成左右。除了设备整体的成本降低之外,还能扩大车内空间,车身设计的自由度也将增加。日清纺已开始向大型汽车厂商供应新材料,展开了采用之前的性能评估。

    

丰田的燃料电池车“未来”(MIRAI)

   

  在日本政府2017年底制定的“氢能基本战略”中,提出到2030年将燃料电池车的销量增至80万辆的目标。欧洲和中国等也通过加强环保政策等举措推进燃料电池车的普及,各国汽车厂商竞相推进开发。

        

  不过,丰田的“未来”(MIRAI)等燃料电池车的日本国内销量目前仅约3400辆。包括海外销量在内,也仅为数万辆左右。丰田计划2020年底上市“未来”的新款车,售价约为740万日元(约合人民币47.64万元),昂贵的价格是其销售低迷的原因之一。通过减少白金的使用量等举措降低成本,被视为燃料电池车普及的关键。如果日清纺的新材料得到实用化,或将发挥效果。

      

  面向小型燃料电池等,日清纺2017年成功实现了不使用白金的催化剂的实用化。不过,要实现一般车辆所需的发电性能和耐久性,需要较长时间,因此同时开发了减少白金使用量的新材料。

       

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