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氫燃料電池的核心技術(shù)“催化劑”
日期：2017/5/21 14:07:04
在新能源領(lǐng)域大家最熟知的莫過于純電動技術(shù)，但是由于壽命、續(xù)航里程、售后回收問題也成為了其運用領(lǐng)域的缺陷。可是還有一種電動技術(shù)，這種電動車技術(shù)不需要充電，加注三分鐘續(xù)航里程在600-1000公里，不存在回收后的一切問題，排放物只有純凈的水。這種技術(shù)被稱之為“氫燃料電池技術(shù)”。目前在出行領(lǐng)域和裝置領(lǐng)域應(yīng)用最多的就是日本，由于對清潔可再生能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的渴望，土地資源少，幾乎無能源產(chǎn)出的日本選擇普及氫燃料電池技術(shù)，接下來跟隨汽車氪小編走進第七屆新能源汽車國際輪胎，看看來自日本的專家Tsumoru Ohata講述日本的氫燃料電池應(yīng)用現(xiàn)狀。
日本燃料電池的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
燃料電池車MIRAI 年產(chǎn)量400-3000，隨后2015年1月9日燃料電池bus日野自動車正式上路試用試用效能與柴油車相仿。在2017年日本計劃建立燃料電池軌道試驗示范區(qū)。
那么在日本，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的是催化劑的研發(fā)與制造，今天由PRIMIX公司的電池策劃部技術(shù)總監(jiān)，大田（Tsumoru Ohata）先生講解一下，催化劑生產(chǎn)中的薄膜旋回攪拌機“filmix”分散生成MEA用催化劑漿料技術(shù)。
PEFC固體高分子型燃料電池的原理與結(jié)構(gòu)
在燃料電池領(lǐng)域中，PEFC代表著固體高分子型燃料電池，催化劑直接影響燃料電池的效用，這也就是為什么日野可以達到柴油車效能同等效果的原因。
以下是PRIMIX的PEFC電池的結(jié)構(gòu)，它的特別之處在于電極MEA在電解質(zhì)膜的兩側(cè)形成催化劑膜，擴散膜的形態(tài)，負極的H2離子化，通過電解質(zhì)膜在正極的o2形成反應(yīng)水。
MEA電解質(zhì)膜的制作工序
在目前市場上有兩種方式，一是直接涂布方式，二是熱壓付方式，目前日本市場大部分采用的是涂布方式，而采用的設(shè)備是FILMIX分散設(shè)備。
FILMIX的說明這一套設(shè)備目前是針對研究電解質(zhì)膜所采用的漿料分散薄膜旋回攪拌技術(shù)專項研發(fā)的設(shè)備，它的核心技術(shù)采用納米級的高度分散，和短時間內(nèi)快速分散技術(shù)。
目前催化劑漿料的分散情況有哪些呢？傳統(tǒng)模式下，有Ball Mill 、行星Ball Mill、超聲波分散、shinky mixer、bead mill，在這些技術(shù)下目前存在不少的問題，比如難以控制分散力度、容易損傷催化劑粒子、回收率低、時間長、難以擴大生產(chǎn)量。而使用FILMIX，最適當(dāng)分散力度、高回收率、短時間化、容易擴大生產(chǎn)量。
應(yīng)對白金催化劑的減少，可以使分散條件最優(yōu)化；在非白金催化劑材料的均勻分散，不傷粒子表面；電解質(zhì)聚合物的最小化，可控制電解質(zhì)膜的多孔度。還可以開發(fā)信賴性高的催化劑。