同济大学燃料电池技术取得突破

同济大学探索氢气提纯技术 每公斤成本不到20元

2011年02月12日 09:51 来源：解放日报 彭德倩

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。