潛力新材料——氫燃料電池催化劑

上榜理由

氫燃料電池電堆的關鍵部件,清潔能源的驅動力

氫燃料電池催化劑關係到燃料電池電堆的效能和壽命,由於其原材料鉑和鉑碳顆粒價格高昂,使得催化劑成為氫燃料電池核心部件電堆中成本最高的部件之一。

材料簡介

催化劑是氫燃料電池電堆的核心部件之一,主要有低鉑、鉑基及非鉑三類,關係到燃料電池電堆的效能和壽命。目前燃料電池中常用的商用催化劑是Pt/C,通常用高比表面積的碳搭載鉑奈米顆粒,然後將鉑碳催化劑均勻分散在電極表面。

氫燃料電池催化劑種類

潛力新材料——氫燃料電池催化劑

應用領域

氫燃料電池(下游應用包括髮電站、汽車、航空航天、電子智慧裝置…)

國內外技術對比

目前,國內外燃料電池催化劑技術差距較大,其中鉑族金屬載量海外已經進展到0。06g/kw,0。35mg/cm2;國內為0。3g/kw,0。16mg/cm2。活性衰減方面,海外已經實現3萬次迴圈後衰減在5%以內;國內3千次迴圈後衰減達到86%。

行業發展目標

《中國製造2025》中提到了燃料電池汽車的戰略目標及研究方向。透過對關鍵材料、電池堆系統及通用化技術等重點領域的研究,2020年實現關鍵技術攻關,到2025年完成商業化產品全產業鏈的建設,並實現區域小規模執行。

中國市場格局

據GGII資料顯示,2019年中國市場氫燃料電池催化劑出貨量為524。25kg,市場規模為1。8億元。其中89%的量是以出售催化劑和膜電極的形式進入市場,剩餘以電堆或系統的形式進入市場。國內氫燃料電池催化劑市場主要被國外企業佔據,約佔有市場75%-82%的份額。

主要研究單位/公司

國內:

貴研鉑業、武漢理工新能源、新源動力、武漢喜瑪拉雅、新綸科技、北方稀土、中科中創、蘇州擎動動力、崑山桑萊特、長春應用化學所、大連化物所、清華大學、北京大學、天津大學、中山大學…

國外:

英國Johnson Matthey、日本田中貴金屬(TKK)、美國E-TEK、德國BASF、比利時Umicore、日本Tanaka、日本日清紡…

以上排名不分先後,名稱均為簡稱

應用案例

燃料電池:

交通運輸裝置、固定式發電裝置、行動式電源…

潛力新材料——氫燃料電池催化劑

氫燃料電池城市公交車

圖片來源:圖蟲創意

潛力新材料——氫燃料電池催化劑

固定式發電裝置

圖片來源:圖蟲創意

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行動式電源

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