上周,特斯拉汽车公司出色的PR机器再次展出,当时首席技术官JB Straubel预测该公司的未来将花费5分钟。无论何时,一切都很好,但与此同时,燃料电池电动汽车已经提供了超快速,几分钟的充电周期。那么,为什么我们现在不都在使用FCEV呢?成本是一个粘性门,部分原因是使用铂催化剂,但是哥本哈根大学的研究人员正在采用一种相对简单的方法将其缩小。
铂金由mdxdt提供。
燃料电池汽车和电动汽车
首先,这里是为刚接触该主题的人们提供的简要介绍。燃料电池电动汽车(FCEV)本质上是电动汽车(EV),但不是使用锂离子电池存储能量,而是使用燃料电池。
松散地说,区别是燃料电池使用氢气在车辆上产生电能,而电池则存储从电网汲取的电能(有朝一日可能涉及从道路无线传输,顺便说一句)。
如果您想了解更多详细信息,美国能源部在2009年发布了电池与燃料电池的比较,假设可以解决某些问题,这将有利于燃料电池。
因此,当特斯拉的Straubel谈论5分钟的电动汽车充电时,他不仅吹烟。另一方面,他可能也没有在谈论锂离子电池。
地平线上便宜的FCEV
正如锂离子电池的价格使电动汽车的零售价格保持较高水平一样,燃料电池技术的成本是FCEV的高成本背后的主要驱动力,其主要原因是铂催化剂的成本。
那可能会改变。一种途径是开发更便宜的替代燃料电池催化剂,另一种途径是更有效地使用铂。
哥本哈根大学化学系的研究人员采取了后一种方法,该方法发现了一种生产低成本燃料电池的方法,该方法仅用铂金的五分之一就能获得同样的效果。
这项工作部分建立在当前的燃料电池技术上,该技术依靠铂的颗粒而不是薄片将氢原子分解成电子和离子(薄片的价格过高)。根据哥本哈根小组的说法,通常当前的技术每毫克铂可产生约1安培的电流。
该团队的铂催化剂的性能大大提高,每毫克约为8安培。
由于研究小组使用的铂金颗粒比通常的小,因此假设尺寸会有所不同。但是,正如重大技术突破经常发生的那样,事实真相几乎是偶然地揭示出来的。该团队测试了一系列粒径,对获奖样品的进一步分析表明,真正的区别在于,颗粒紧密地堆积在一起。
在旧的“不是肉,是运动”锯片上稍作改动后,他们将其称为“颗粒接近效应”。
一个警告:就像Straubel预测的五分钟EV充电一样,新催化剂商业开发的时间表是任何人的猜测。该团队目前正在申请拨款,以促进进一步的研发工作。
氢燃料电池中的800磅大猩猩
这是另一个警告:制造燃料电池的氢气需要大量能量。当前,美国选择的能源是天然气,这使我们陷入了整个天然气压裂的困境。
这不会很快改变,因为所有迹象都表明,奥巴马政府将天然气视为从煤炭和石油过渡出来的有问题但“更清洁”的能源桥梁,美国国务卿约翰·克里最近为我们做客时就证明了这一点。在Think Progress上的朋友们。
您可以在总统的燃料电池计划H2USA中看到有关该观点的更多证据,并且考虑到围绕天然气压裂法的未解决问题(称为压裂),我们暂时将其称为可持续性。
但是,您已经可以看到过渡之外的过渡迹象。一个很好的例子是夏威夷的美国国防部项目,该项目已被冠以美国替代能源的试验基地。
在许多其他项目中,该州与通用汽车合作,为美国陆军提供了示范燃料电池汽车项目。尽管目前该演示基于该州主要天然气公司TCG的氢气生产,但使用可再生能源生产燃料电池氢气的前景看起来不错。
在Twitter和Google+上关注我。