车用燃料电池技术的现状与研究热点

第21卷第11期2009年11月

化　学　进　展

PROGRESSINCHEMISTRY

Vol.21No.11

　Nov.,2009

车用燃料电池技术的现状与研究热点

侯　明　俞红梅　衣宝廉

3

(中国科学院大连化学物理研究所　大连116023)

摘　要　燃料电池汽车作为清洁能源汽车近十几年来得到很大的发展。然而燃料电池的寿命、成本仍

然是制约其商业化的瓶颈,其中材料是根本问题。本文对组成燃料电池的三种关键材料即电催化剂、质子交换膜、双极板的发展现状进行了综述,并对研究热点进行了剖析。针对燃料电池在车载工况下的问题,如电催化剂衰减、膜降解、双极板腐蚀等,基于已有试验结果和理论分析指出了可能的解决方案、对策与发展方向。

关键词　燃料电池汽车　电催化剂　质子交换膜　双极板中图分类号:O646154;TM911　文献标识码:A　文章编号:10052281X(2009)1122319214

CurrentStatusandPerspectiveofVehicularFuelCellTechnologies

HouMing　YuHongmei3

(DalianInstituteofChemicalPhysics,Chinese,China)

Abstract　Asaobileshavebeendevelopedinthepastdecade.Althoughtremendoushas,thedurabilityandthecostofthefuelcellsarethebottlenecksofthefuelcellvehicles’Materialsforprotonexchangemembranefuelcells(PEMFCs)arethekeyissues.TheoverviewofthekeymaterialsofPEMFCs,i.e.,electrocatalyst,protonexchangemembraneandbipolarplate,isgiven.Thehotresearchtopicsareanalyzed.ThekeyissuesofPEMFCsforautomobileoperationareelectrocatalystdegradation,membranedegradationandbipolarplatecorrosion,etc.PossiblesolutionsandperspectivesofPEMFCsaresummarized.

Keywords　fuelcellvehicles;electrocatalysts;protonexchangemembranes;bipolarplates

Contents

1　Introduction2　Electrocatalysts

3　Protonexchangemembranes4　Bipolarplates5　Conclusion

几年以来各国政府、各大汽车公司以及研究机构都在从不同的侧面探索与实践燃料电池在车上的应用,掀起了车用燃料电池的研发热潮,并取得了令人瞩目的成果。其中最具代表性的是欧洲历时2年的

燃料电池电动汽车演示项目(CUTE),27辆客车在9个城市累计运行612万小时,行驶85万公里,承载乘客约400万

[2]

。“九五”末期,中科院与东风集团

1　引言

汽车数量的快速增长带来的环境与能源安全问题不容忽视,燃料电池———一种电化学能量转化装置

[1]

30kW燃料电池中巴车的研制成功,开启了我国车用

燃料电池研发的序幕“;十五”期间在科技部启动的863“电动汽车”重大专项与中科院知识创新工程重

大项目“大功率质子交换膜燃料电池技术与氢源”项目的支持下,我国车用燃料电池技术取得了长足的进展;尤其是“十一五”期间在科技部863“节能与新

,以其低的排放和高的能量转化效率,被人们视

作未来具有发展潜力的汽车替代动力源之一。近十

　　收稿:2009年5月

　3Correspondingauthor　e2mail:blyi@dicp.ac.cn