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1、第21卷第11期化学进展Vol.21No.112009年11月PROGRESSINCHEMISTRYNov.,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(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
2、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:O64654;TM911文献标识码:A文章编号:1005281X(2009)11231914CurrentStatusandPerspectiveofVehicularFuelCellTechnologies*HouMingYuHongmeiYiBaolian(DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China)AbstractAsakindofcleanenergyvehicles,fuelcell
3、automobileshavebeendevelopedinthepastdecade.Althoughtremendousprogresshasbeenmade,thedurabilityandthecostofthefuelcellsarethebottlenecksofthefuelcellvehiclescommercialization.Materialsforprotonexchangemembranefuelcells(PEMFCs)arethekeyissues.TheoverviewofthekeymaterialsofPEMFCs,i.e.,electrocataly
4、st,protonexchangemembraneandbipolarplate,isgiven.Thehotresearchtopicsareanalyzed.ThekeyissuesofPEMFCsforautomobileoperationareelectrocatalystdegradation,membranedegradationandbipolarplatecorrosion,etc.PossiblesolutionsandperspectivesofPEMFCsaresummarized.Keywordsfuelcellvehicles;electrocatalysts;
5、protonexchangemembranes;bipolarplates几年以来各国政府、各大汽车公司以及研究机构都Contents在从不同的侧面探索与实践燃料电池在车上的应1Introduction用,掀起了车用燃料电池的研发热潮,并取得了令人2Electrocatalysts瞩目的成果。其中最具代表性的是欧洲历时2年的3Protonexchangemembranes燃料电池电动汽车演示项目(CUTE),27辆客车在94Bipolarplates个城市累计运行62万小时,行驶85万公里,承载乘[2]5Conclusion客约400万。九五末期,中科院与东风集团30kW燃
6、料电池中巴车的研制成功,开启了我国车用1引言燃料电池研发的序幕;十五期间在科技部启动的汽车数量的快速增长带来的环境与能源安全问863电动汽车重大专项与中科院知识创新工程重题不容忽视,燃料电池一种电化学能量转化装大项目大功率质子交换膜燃料电池技术与氢源项[1]置,以其低的排放和高的能量转化效率,被人们视目的支持下,我国车用燃料电池技术取得了长足的作未来具有发展潜力的汽车替代动力源之一。近十进展;尤其是十一五期间在科技部863节能与新收稿:2009年5月*Correspondingauthoremail:blyi@dicp.ac.cn2320化学进
7、展第21卷能源汽车重大项目的资助下,燃料电池电动汽车技件可靠性、完善整车控制策略等措施可在一定程度术得到了显著的提升,燃料电池轿车成为2008北京上延长燃料电池的寿命,但是,对材料进行根本性的奥运绿色车队中的重要成员,经受了酷热多雨天变革,才可能会带来燃料电池寿命的大幅度提高。气和频繁启停城市工况等的考验,20辆燃料电池轿此外,成本也是制约燃料电池商业化的瓶颈之一,批车运行总里程7.6万多公里,车辆执行任务970车
