中國儲能網(wǎng)訊:燃料電池汽車中,鉑是燃料電池的催化劑,存在于催化層即膜電極組件的電極中。一些學者基于如下測算標準:1輛轎車用20克鉑,1輛客車用200克鉑,而我國鉑的年產(chǎn)量只有4噸,進而認定我國不能大力發(fā)展燃料電池汽車。這種觀點有待商榷。
首先,汽車工業(yè)是基于全球資源的大協(xié)作生產(chǎn),汽車所使用的鉑資源不應僅把國內(nèi)出產(chǎn)量作為限制邊界。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車也要使用鉑作為尾氣催化劑中的主要活性金屬。按照國III排放標準,一輛我國出產(chǎn)的2.0L排量的汽車,就要使用3克鉑[1];按照國IV排放標準,這個用量還要高;到歐V,每輛車的鉑用量會大幅度上揚至10克。2010年,我國汽車產(chǎn)量將達到1800萬輛[2],也就是說需要的鉑至少在20噸,這已經(jīng)遠遠超出了我國鉑的產(chǎn)量。而我們并未感受到來自鉑資源的限制,我國內(nèi)燃機汽車的產(chǎn)量和需求還在持續(xù)增長。
其次,全球范圍內(nèi),到目前為止鉑資源還沒有制約汽車的產(chǎn)量增長。全球汽車產(chǎn)量2009年是5700萬輛,2010年將達到7000萬輛[3],成長了22.8%。而2010年全球鉑仍是供大于求[4],鉑礦區(qū)出產(chǎn)量達到186.9噸; 全球鉑的凈需求為177.9噸,其中:汽車尾氣催化劑對應需求為92.8噸,首飾51.3噸,硝酸生產(chǎn)和燃料電池工業(yè)14.0噸,電子工業(yè)7噸,從上述四類工業(yè)中回收的鉑57.2噸。按照現(xiàn)在汽車尾氣催化劑回收工業(yè)的數(shù)據(jù),鉑的回收率至少是95%,而美國則達到了97-98%。這也就是說,到目前為止,貴金屬鉑沒有制約汽車工業(yè)的發(fā)展,其中一個重要的手段是從報廢的尾氣催化劑中回收鉑。
其三,要把燃料電池汽車,放在一個長周期的商業(yè)化推進、產(chǎn)業(yè)化分工而導致的持續(xù)產(chǎn)業(yè)技術進步過程中來考慮。國際上已經(jīng)明確了燃料電池汽車的起步商業(yè)化(50萬輛級產(chǎn)量)階段技術目標就是每輛車5-10克鉑,也即相當于歐V階段內(nèi)燃機車的鉑用量。每輛燃料電池轎車20克鉑,這是現(xiàn)階段的技術水平,這并不對應著7000萬輛的生產(chǎn)推廣規(guī)模。我國所進行的示范,更多的是從技術集成需要實際驗證考核的角度來開展的。與“現(xiàn)階段應縮小示范的燃料電池汽車規(guī)模”的觀點相反,我國應擴大燃料電池汽車的示范規(guī)模,因為我們所謂“擴大”的基數(shù)是全中國才百輛級,這僅是國外一個公司——通用汽車——驗證一個燃料電池車型——Equinox——的量級。
最后,應當加大對燃料電池對應基礎科學探索和應用技術開發(fā)的支持力度。這一方面是為了規(guī)避鉑資源限制真的到來的風險,另一方面也是為了未來的示范與推廣儲備基礎研究成果?;诂F(xiàn)階段的數(shù)據(jù),鉑資源的限制風險更多的會來自于鉑資源分布不均導致的地域政治因素,而不在總出產(chǎn)量。在2010年的鉑供應量中,南非占76.3%,俄羅斯13.5%,津巴布韋4.7%,北美3.5%,我國只有2.1%。燃料電池汽車能否徹底不用鉑作為催化劑?大連化物所包信和院士認為,以稀土等元素取代鉑的氫氧電催化,沒有在科學原理性的障礙;從提高技術集成能力,降低每千瓦性能的催化劑用量,到同等活性與耐久性的低鉑催化劑,再到非鉑催化過程,這應該是合理的進步途徑;這樣一個過程,既需要需要持之以恒的集成能力培養(yǎng),也需要持之以恒的基礎科學研究,以及兩者之間的互動促進。