燃料電池汽車(chē)研發(fā)如火如荼,一個(gè)問(wèn)題擺在眼前:汽車(chē)運(yùn)行所需氫氣若專(zhuān)門(mén)生產(chǎn),勢(shì)必成本高昂,難與傳統(tǒng)燃料進(jìn)行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),這一先進(jìn)能源技術(shù)的推廣十分困難。近日,同濟(jì)大學(xué)專(zhuān)家探索從化工副產(chǎn)氫氣中提純氫氣,每公斤成本不到20元,為燃料電池車(chē)送上“經(jīng)濟(jì)營(yíng)養(yǎng)餐”。
課題組負(fù)責(zé)人、同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院教授馬建新介紹,燃料電池的工作原理,就是一種氫氣在催化劑作用下形成電子和氫離子的電化學(xué)反應(yīng),釋放出的電子被電路引導(dǎo)出來(lái)就可以直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。一般而言,燃料電池所需催化劑對(duì)氫氣的純度要求很高,一旦雜質(zhì)含量過(guò)多,催化劑失效了,那整個(gè)燃料電池也就無(wú)法工作。
兩年前,研究小組最初嘗試用工業(yè)副產(chǎn)氫氣,主要看中其經(jīng)濟(jì)和易得。例如,焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)過(guò)程中,副產(chǎn)品氫氣就占50%—60%,氯堿化工產(chǎn)業(yè)中也有大量的副產(chǎn)氫氣產(chǎn)生。但這些副產(chǎn)氫氣里有害雜質(zhì)也不少,焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫氣不可避免會(huì)混有一氧化碳,鹽酸生產(chǎn)的副產(chǎn)氫氣中也有氯離子存在。如果能用較為經(jīng)濟(jì)便捷方式將其提純,對(duì)目前燃料電池車(chē)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)再理想不過(guò)。
其實(shí),要去除副產(chǎn)氫氣的雜質(zhì)并不難,難在“經(jīng)濟(jì)”二字。如何在保障燃料電池正常工作和降低提純成本間取得平衡,成為研究重心所在。課題組經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),首先確定了氫氣中各類(lèi)雜質(zhì)的最高限度。如,一氧化碳含量不能高于1ppm(即含量不能高于全部氣體體積的百萬(wàn)分之一),硫化物含量必須低于10ppb (即含量須低于全部氣體體積的億分之一)。根據(jù)這些嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),研究人員研發(fā)全新氫氣提純裝置,“過(guò)濾”10多種可能出現(xiàn)在副產(chǎn)氫氣中的雜質(zhì)。
用上這一新方法提純氫氣,成本大幅下降。專(zhuān)家算了一筆賬,市區(qū)里汽車(chē)行駛100公里,平均需要約10升汽油,油費(fèi)要70多元;如果開(kāi)燃料電池車(chē),副產(chǎn)提純氫氣出廠的成本不到20元,哪怕再加上加氣網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)運(yùn)營(yíng)、人力服務(wù)等各類(lèi)成本,還是具有相當(dāng)大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。這將為燃料電池車(chē)的推廣再添砝碼。(記者 彭德倩)
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