豐田公司燃料電池汽車的開發與展望

?

豐田公司燃料電池汽車的開發與展望

燃料電池汽車不僅具有能源多樣性、行駛中的零排放等環保優勢，而且有靜音、從低速段開始的優良加速性能等駕駛樂趣。續駛里程約達到700km，低溫起動性良好，3min左右的充氫時間，使之具有與傳統汽車比肩的使用方便性。燃料電池汽車從2002年開始租賃銷售，2014年日、美、歐已經取得銷售100臺以上、合計行駛200萬km以上的實際業績。

汽車上使用的燃料電池必須具備小型且高輸出功率的特點，因此固體高分子型燃料電池最適合。這類燃料電池一般由電解質膜、觸媒層、氣體擴散層、分離器組成。

為了儲存作為燃料的氫，使用了由碳纖維增強塑料（CFRP）制作的高壓儲氫罐。為了延長續駛里程，開發出了70MPa的儲氫罐，續駛里程達到了與汽油車相當的500km。通過對CFRP多層結構的優化，使最新的儲氫罐在輕量化和儲氫質量密度方面達到了世界頂尖水平。

在降低成本方面，最大的課題是通過提高輸出功率削減材料用量。如果輸出功率提高到2倍，則相同輸出功率電池組的面積可以減半，電解質膜和觸媒等材料也將近減半。燃料電池的鉑使用量比傳統汽車的排氣凈化觸媒還要多，希望能夠降低鉑的用量。目前有一款新開發的觸媒受到關注，因為只有表面的鉑對反應有貢獻，所以內核用別的金屬，只有表面施加鉑層，這樣來降低鉑的用量。

豐田公司計劃2015年導入轎車型FCV，2020年達到每年數萬臺銷量的規模。

刊名：工業材料（日）

刊期：2014年第6期

作者：小島康一等

編譯：張英才