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(xué)者基于如下測算標(biāo)準(zhǔn):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(jìn)而認(rèn)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(yīng)僅把國內(nèi)出產(chǎn)量作為限制邊界。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)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(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn),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(dá)到1800萬輛[2],也就是說需要的鉑至少在20噸,這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)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(dá)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(dá)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(yīng)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(dá)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(jìn)、產(chǎn)業(yè)化分工而導(dǎo)致的持續(xù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)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(shù)目標(biāo)就是每輛車5-10克鉑,也即相當(dāng)于歐V階段內(nèi)燃機(jī)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(shù)水平,這并不對應(yīng)著7000萬輛的生產(chǎn)推廣規(guī)模。我國所進(jìn)行的示范,更多的是從技術(shù)集成需要實際驗證考核的角度來開展的。與“現(xiàn)階段應(yīng)縮小示范的燃料電池汽車規(guī)模”的觀點相反,我國應(yīng)擴(kuò)大燃料電池汽車的示范規(guī)模,因為我們所謂“擴(kuò)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(yīng)當(dāng)加大對燃料電池對應(yīng)基礎(chǔ)科學(xué)探索和應(yīng)用技術(shù)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(fēng)險,另一方面也是為了未來的示范與推廣儲備基礎(chǔ)研究成果。基于現(xiàn)階段的數(shù)據(jù),鉑資源的限制風(fēng)險更多的會來自于鉑資源分布不均導(dǎo)致的地域政治因素,而不在總出產(chǎn)量。在2010年的鉑供應(yīng)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(rèn)為,以稀土等元素取代鉑的氫氧電催化,沒有在科學(xué)原理性的障礙;從提高技術(shù)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(yīng)該是合理的進(jìn)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(chǔ)科學(xué)研究,以及兩者之間的互動促進(jìn)。