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日本新材料將燃料電池車催化劑白金用量降至1/3

2019/11/13

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  日清紡控股針對成為燃料電池車核心的發電設備的催化劑,開發出了將貴金屬白金使用量減為3分之1的新材料。即使少量也能發揮與此前催化劑同等的功效。除了節約昂貴的白金之外,還能實現發電設備的小型化,設備自身的成本也能降低10~15%。這種材料有助於燃料電池車實現低價化,推動普及。日清紡將以這一賣點加以推銷。

      

  燃料電池令氫和氧發生反應,産生電力和水。催化劑用於內部的電極,具有激活氧的還原反應的作用。

     

  日清紡的新材料力爭2025年實現實用化。其原理是,使白金顆粒附著於具有催化劑功能的特殊分子結構的碳的細小孔洞上。發電效率和耐久性達到白金催化劑的3倍以上。不僅是白金,催化劑本身的使用量也降至3分之1左右。目前市場上銷售的燃料電池車每輛使用約30克白金,如果採用日清紡的新材料,只需要10克。據稱包括加工費在內的白金使用成本有望從此前的30萬日元降至10萬日元。

   

  隨著減少催化劑的使用量,電極變得更小,被稱為「電池堆(Stack)」的核心發電設備也能縮小1成左右。除了設備整體的成本降低之外,還能擴大車內空間,車身設計的自由度也將增加。日清紡已開始向大型汽車廠商供應新材料,展開了採用之前的性能評估。

    

豐田的燃料電池車「未來」(MIRAI)

   

  在日本政府2017年底制定的「氫能基本戰略」中,提出到2030年將燃料電池車的銷量增至80萬輛的目標。歐洲和中國等也通過加強環保政策等舉措推進燃料電池車的普及,各國汽車廠商競相推進開發。

        

  不過,豐田的「未來」(MIRAI)等燃料電池車的日本國內銷量目前僅約3400輛。包括海外銷量在內,也僅為數萬輛左右。豐田計劃2020年底上市「未來」的新款車,售價約為740萬日元(約合人民幣47.64萬元),昂貴的價格是其銷售低迷的原因之一。通過減少白金的使用量等舉措降低成本,被視為燃料電池車普及的關鍵。如果日清紡的新材料得到實用化,或將發揮效果。

      

  面向小型燃料電池等,日清紡2017年成功實現了不使用白金的催化劑的實用化。不過,要實現一般車輛所需的發電性能和耐久性,需要較長時間,因此同時開發了減少白金使用量的新材料。

       

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