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同济大学氢气提纯技术 燃料电池车“经济餐”

来源:更新时间:2011-05-31

燃料电池汽车研发如火如荼,一个问题摆在眼前:汽车运行所需氢气若专门生产,势必成本高昂,难与传统燃料进行价格竞争,这一先进能源技术的推广十分困难。近日,同济大学专家探索从化工副产氢气中提纯氢气,每公斤成本不到20元,为燃料电池车送上“经济营养餐”。

课题组负责人、同济大学汽车学院教授马建新介绍,燃料电池的工作原理,就是一种氢气在催化剂作用下形成电子和氢离子的电化学反应,释放出的电子被电路引导出来就可以直接驱动汽车。一般而言,燃料电池所需催化剂对氢气的纯度要求很高,一旦杂质含量过多,催化剂失效了,那整个燃料电池也就无法工作。

两年前,研究小组最初尝试用工业副产氢气,主要看中其经济和易得。例如,焦炉煤气生产过程中,副产品氢气就占50%—60%,氯碱化工产业中也有大量的副产氢气产生。但这些副产氢气里有害杂质也不少,焦炉煤气副产氢气不可避免会混有一氧化碳,盐酸生产的副产氢气中也有氯离子存在。如果能用较为经济便捷方式将其提纯,对目前燃料电池车的应用来说再理想不过。

其实,要去除副产氢气的杂质并不难,难在“经济”二字。如何在保障燃料电池正常工作和降低提纯成本间取得平衡,成为研究重心所在。课题组经过多次试验,首先确定了氢气中各类杂质的最高限度。如,一氧化碳含量不能高于1ppm(即含量不能高于全部气体体积的百万分之一),硫化物含量必须低于10ppb (即含量须低于全部气体体积的亿分之一)。根据这些严格标准,研究人员研发全新氢气提纯装置,“过滤”10多种可能出现在副产氢气中的杂质。

用上这一新方法提纯氢气,成本大幅下降。专家算了一笔账,市区里汽车行驶100公里,平均需要约10升汽油,油费要70多元;如果开燃料电池车,副产提纯氢气出厂的成本不到20元,哪怕再加上加气网点建设运营、人力服务等各类成本,还是具有相当大的价格优势。这将为燃料电池车的推广再添砝码。

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