随着新能源汽车技术的不断开发，燃料电池车在新能源汽车中的份额也越来越大，全球对燃料电池的研究不断创新，接下来看看近几年来，燃料电池方面有哪些技术创新呢？

　　日本碍子开发出高效燃料电池SOFC，发电效率高达63％

　　日本碍子开发出了使用氢气燃料时发电效率（LHV）达到全球最高的63％的固体氧化物型燃料电池（SOFC）。输出功率为700W，工作温度为800℃。在单元的支撑体——燃料极整个面上形成了5μm的电解质（氧化锆）薄膜，降低了电阻值，并在单元两面形成空气极确保了发电面积，从而实现了较高的输出功率。

　　此次试制的单元为了使燃料气体均匀遍布整个单元，在单元内部形成了供给燃料气体的流路（图1）。单元厚度为1.5mm。因内有流路，不仅无需使用分离燃料气体和空气的部件（分离膜），还因上下两面均可发电而在小型化及低成本化方面占有优势。日本碍子已向日本国内的大型石油公司提供了层叠有数十个单元的电池组，目前正在接受发电性能评价。今后将进一步提高性能，争取在便利店、购物中心等商业设施及家庭实现实用化。该公司还打算与其他公司进行技术合作，以共同推进该产品的开发。

　　日本山梨大学开发燃料电池脱CO催化剂，实现燃料处理装置低成本化及小型化

　　日本山梨大学教授、该大学燃料电池纳米材料研究中心陶瓷研究部部长东山和寿的研究小组开发出了一种新的家用燃料电池脱CO催化剂。使用该催化剂，从燃料中提取氢的燃料处理装置不仅成本可降低20％，而且体积还可减小至约2/3。支持此技术开发的日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的燃料电池氢技术开发部部长佐藤嘉晃表示，现有家用燃料电池“价格为320～340万日元，其中，燃料处理装置的成本估计占到了近20％”，因此推算此次的技术可使家用燃料电池的成本降低10万日元以上。

　　此前的燃料处理装置对提取氢时产生的10％左右的CO，首先用CO变换催化剂减至1000ppm级，然后再使用CO选择氧化催化剂将CO变成CO2，使之减至10ppm以下。CO选择氧化催化剂广泛使用基于Al3O2和Ru的催化剂以及Pt催化剂等。由于需要大量的Ru及Pt，因此催化剂本身价格较高，而且还需要在燃料处理装置上安装供给空气以进行氧化的泵。

　　将CO变成CH4

　　为了取代基于Al2O3和Ru的催化剂及Pt催化剂，此次开发了在Ni/Al2O3（镍铝尖晶石）中添加微量的Ru，并经热处理制成的催化剂。这是一种可将CO变成CH4（甲烷）的CO选择甲烷化催化剂，因此只要有用于生成甲烷的氢即可，无需配备供给空气的泵。该催化剂中承担CO甲烷化作用的主要角色是添加Ru后经热处理而在Ni/Al2O3表面析出的Ni纳米微粒子。

　　另外，催化剂的主体结构采用广泛用于汽车尾气处理等领域的蜂窝结构，在金属蜂窝的表面配置了100μm左右的催化剂层。其结果是，催化剂的使用量减少到了原来的1/5。通过这些手段，此次催化剂中的Ru使用量减少为每kW燃料电池0.8g，可廉价制备催化剂。该催化剂可在200℃以上～250℃以上较低且较广的温度范围内使用。使用此次催化剂的燃料处理装置已试制完成。其外形尺寸方面，全长约为550mm，最粗部分的外径约为220mm。

　　昭和电工开发出Pt替代催化剂，燃料电池削减成本向前迈进一步

　　昭和电工开发出了固体分子型燃料电池（PEFC）使用的催化剂，可替代现有的Pt（铂）等价格昂贵的贵金属。开发出的催化剂在Nb（铌）类氧化物及Ti（钛）类氧化物中分别混合了C（碳）及N（氮）等（图1）。此次的开发是在日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的“氧化物类非贵金属催化剂项目”下，与日本横滨国立大学教授太田健一郎等共同进行的。

　　在PEFC中，催化剂承担着促进H（氢）和O（氧）发生化学反应的作用。目前用作催化剂Pt为稀有金属，每克价格高达4000多日元。削减催化剂成本为PEFC普及面临的首要问题。

　　另一个问题是，在处于氧化环境中的空气极上，Pt会发生溶解。而且，从耐久性观点出发，也极需开发可替代的催化剂。采用Nb类及Ti类氧化物的催化剂除了资源上的制约较少之外，由于是氧化物，因此还具有与Pt相比不易溶解的特点。材料成本“可降至Pt催化剂的1/20以下”（昭和电工）。

　　此次开发的Nb类/Ti类氧化物催化剂的潜在能力相当高，其氧化还原起始电位（即衡量催化剂作用强度的数值）均与Pt催化剂大体相同，显示为1V以上（图2）。不过，从用于燃料电池时的性能来看，“目前Pt催化剂还要高4～5倍”（昭和电工）。由于昭和电工是2008年7月参加NEDO的研究项目的，研发时间较短，今后还有大量改进之处。比如，催化剂的粒径为40nm左右，还很大，如果能够减小这一粒径，性能便有望进一步提高。

　　昭和电工表示，制成燃料电池以单元进行评测时，开路电压在1.00V以上，耐久性达到500小时以上。性能确认试验目前仍在继续，记录也还在更新，在现有的Pt替代催化剂中已达到全球最高水平。今后的课题是确立适于大量生产的制造方法。“目前只有计量达到4g才能实现稳定的性能”。