鉑載量下降1/3,鉑源催化合金催化劑量產(chǎn)上市
今年一季度,燃料電池市場“遇冷”,多家燃料電池企業(yè)紛紛傳出并購重組、股權(quán)轉(zhuǎn)讓等消息。而與此同時,也有氫能企業(yè)逆勢而上,高調(diào)推出重磅級的新產(chǎn)品、新技術(shù)。
3月21日,上市公司龍?bào)纯萍计煜氯Y子公司鉑源催化在龍?bào)词讓萌蛐录夹g(shù)發(fā)布會現(xiàn)場宣布,公司已實(shí)現(xiàn)二代鉑鈷合金催化劑的量產(chǎn)上市。
當(dāng)前國內(nèi)的燃料電池汽車普遍采用一代燃料電池鉑碳催化劑,在整體性能上存在兩大痛點(diǎn),第一個痛點(diǎn)成本高,鉑依賴重,鉑碳催化劑占電堆成本約36%,鉑金用量約0.1-0.3g/kW,隨著燃料電池朝向大功率發(fā)展,延用一代催化劑工藝,鉑金用量將越來越高,降本困難;第二大痛點(diǎn)是一代催化劑性能和耐久性的短板突出,催化劑需在長期運(yùn)行中保持高活性,但一代催化劑中鉑顆粒易團(tuán)聚或溶解等,導(dǎo)致電化學(xué)活性表面積減少,影響輸出效率。
為了解決一代鉑碳催化劑的兩大痛點(diǎn),鉑源催化結(jié)合膜電極、電堆企業(yè)對于催化劑鉑載量降低的實(shí)際需求,推出了二代燃料電池合金催化劑產(chǎn)品。這款產(chǎn)品采用了鉑源獨(dú)創(chuàng)的鉑鈷超晶格技術(shù)和納米自組裝技術(shù),突破了鉑鈷催化劑的量產(chǎn)技術(shù)瓶頸,同時兼具低鉑載量、高活性和高穩(wěn)定性等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
鉑鈷超晶格技術(shù),采用鉑鈷合金結(jié)構(gòu)。從x射線的衍射圖可以看到,對應(yīng)鉑(110)形成一個超晶格的衍射峰,代表鉑鈷結(jié)構(gòu)具備有序的金屬間結(jié)構(gòu),三個鉑加上一個鈷,同時具有高的活性和良好的穩(wěn)定性,最大的優(yōu)點(diǎn)是大幅降低了鉑載量。
納米自組裝技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)鉑和鈷高分散。從二代催化劑的電鏡圖可知,二代催化劑的粒徑控制在3nm-4.2nm,均勻性好,同時解決了粒徑均一化和規(guī);苽鋮f(xié)同調(diào)控難題,突破二代催化劑量產(chǎn)技術(shù)的瓶頸。
基于兩大核心技術(shù),奠定二代燃料電池催化劑三大特點(diǎn)。
· 低鉑載量。二代催化劑含有45%-46%的鉑,4-5%的鈷,通過超晶格技術(shù)使得鉑載量大幅下降33.3%,在膜電極上的載量從一代的0.3mg/cm2降到0.2mg/cm2,整體成本大幅下降。
· 高活性。二代催化劑在0.65V下的功率密度達(dá)到1.35W/cm2,同時具備高活性,比一代鉑碳催化劑活性提高20%。
· 高穩(wěn)定性。采用美國能源部DOE的30000圈測試后,電壓的衰減率只有3%,下降了24mV。對應(yīng)5000小時車輛運(yùn)行的周期,按照美國能源部的要求,目標(biāo)衰減低于30mV,因此性能衰減率低。
總體而言,二代燃料電池合金催化劑可將膜電極的鉑載量降低33%,活性比普通鉑碳催化劑提高20%,同時在3萬圈的性能測試后,其性能衰減率僅為3%,從而在保證出色性能的前提下,大大降低了膜電極、電堆的整體生產(chǎn)成本。
目前,鉑源團(tuán)隊(duì)已完成了二代合金催化劑產(chǎn)品的詳盡測試與全面表征工作,并已向多家下游電堆企業(yè)完成了首批次的產(chǎn)品出貨,確保這款產(chǎn)品能夠迅速響應(yīng)客戶在2025年的降本需求。
原文標(biāo)題 : 鉑載量下降1/3,鉑源催化合金催化劑量產(chǎn)上市
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