解禁！丰田公开减少燃料电池车铂用量技术-k8凯发版官网

丰田在2015年5月举办的汽车技术会春季大会(主办：日本汽车技术会)上，以燃料电池车铂使用量的行为分析为主题发表了演讲。燃料电池单元中使用铂作为促进化学反应的催化剂，但随着使用时间的推移，铂颗粒的粒径会增大，导致性能下降。这一次，丰田确认了发电时铂粒径增大的变化过程，这有助于降低铂的使用量。

丰田运用mems技术，开发出了利用厚度在几百nm以下的氮化硅(sin)膜密封电解液的电池。这一成果可使再现率提高到95%，能够实时观察到铂微粒增大的过程，而且实现了观察视频与电化学测量结果的同步化。

观察结果表明，铂微粒会在碳上移动并聚集，从而导致颗粒增大。利用这种观察方法，可以向样品芯片施加实际行驶模式下的电压变化，明确该状态下铂微粒的行为，开发出符合行驶状态的材料，有助于延长燃料电池的寿命、降低铂使用量。

fcv属于电动汽车，通过配备燃料电池，可以一边发电一边行驶。马达、电池、逆变器等能与电动汽车和混合动力车通用的部件很多。目前fcv的主流是配备固体高分子型燃料电池(pefc)，以燃料罐中填充的氢为燃料发电。

pefc的电解质使用的是具备离子导电性的高分子膜，用燃料极和空气极夹住电解质构成电池单元(单电池)。发电原理是，供应给燃料极的氢气(h2)分解成氢离子(h )和电子，氢离子移动到电解质中，在空气极与氧气和电子发生反应生成水。此时，电子通过外部电路从燃料极移动到空气极从而产生电流。铂催化剂的作用就是促进这一系列反应，在反应速度慢的空气极的用量尤其多。铂目前在东京商品交易所的市价约为每克将近5000日元，每辆fcv的铂用量为几十克。2008年的一份调查报告显示，输出功率为80kw的小型车每辆使用铂32g，150kw的中型车使用60g，250kw的大型车使用150g。即使每辆车按50g计算，铂的原料费就高达24万日元以上。因此，要想大幅降低fcv的成本，必须削减铂用量。