維克托帶領的團隊現在有七十多人,兩年多下來,在氫燃料電池的電極材料、質子交換膜、催化劑和儲氫材料的研發上都取得了不小的突破。
尤其是在質子交換膜的研發上,蘇聯在這方面進行了數十年的研發攻關,積累了大量的經驗,維克托帶着團隊用比較成熟的工藝製備出了質子交換膜出來。
現在掌握高等級質子交換膜技術的只有美國杜邦和日本的國內的一家公司,而且日本這家公司的產品是不向國外出售的,而蘇聯雖然也掌握了這種製備方法,但是長期以來只是用在航天領域跟潛艇等軍事領域,根本沒有民用產品出來。
這次研發團隊也是申請了質子交換膜的技術專利,只是現在製備出來的質子交換膜成本很高,要想用在民用產品領域還有一段很長的道路要走。
不過讓楊傑驚喜的是催化劑的製備卻是大大地出乎他的意料,現在國內外在製備催化劑的時候都是使用鉑金這種非常昂貴的材料,維克托帶領的團隊從製備微球體的化學生長法中受到了啓發,也用這種辦法制備出了替代鉑金做催化劑材料的鈷銥合金材料。
作爲重生者,楊傑知道前世差不多在十幾年後科學家才找到了能夠替代鉑金做催化劑的材料,他雖然不知道銥鈷合金的做催化劑的比例,但是維克托卻是這方面的專家。
在他的建議下,維克托等人花了差不多兩年的時間做了差不多幾百次的實驗才找到了銥鈷合金的配方比例,終於達到了鉑金相同的催化效率,而且銥的價格只有鉑金的一半,團隊中的一名來自大連化物所叫趙海迪的研究生一次想出了往銥固溶體添加鈷的方式將催化劑的成本降低到了只有鉑金三分之一的價格。
現在鉑金催化劑製備的方式都是通過用載體材料做成合金後再拉絲編織成網,做成網狀跟球狀或蜂窩狀,然後用浸漬法加載鉑金材料後還原製備出來的,非常複雜,製備的時候因爲工藝的問題也會影響到催化劑的效率,而採用化學培養生長方式則讓銥鈷合金在載體上面有效面積和孔結構都非常好,而且製備時間也從幾個月縮短到了不到一週。
這個結果當然是讓楊傑喜出望外,質子交換膜成本是很貴,但是使用鉑金這種催化劑佔到了燃料電池成本的百分之七十,現在一下子降低到了三分之一,也就是說成本一下子就降低了一半。
按照之前燃料電池的生產成本,生產一臺100千瓦的燃料電池需要150萬,現在成本一下子降低了一半,需要75萬,但是隨着產量的提升,只要一年生產一千臺以上,成本會下降到六到八成,如果年產十萬臺的話,成本會下降到原來的十分之一。
維克托現在帶領的團隊做了一個五千瓦的燃料電池正在全功率地運行,已經運行了差不多六個月,溫度一直維持在七十多度的樣子,顯示的電壓非常穩定,絲毫沒有衰減的跡象,燃料電池的電流在500安。
爲了測試質子交換膜的壽命,這個燃料電池會一直進行測試,知道這個質子交換膜的壽命耗盡爲止。
“楊少,這個測試過程很漫長,還需要測試差不多一年左右才能知道質子交換膜能不能達到你要求的一萬個小時不會出現質子交換膜性能下降的目標。”
維克托小心翼翼地說道。
沒辦法,爲了這個測試每個小時要消耗掉四公斤的氫氣,那就是四十多個立方的氫氣,按照現在一個立方兩塊錢來算的話,一個小時就要消耗掉100塊錢,這半年來光是氫氣就消耗掉了五十萬,再加上儀器設備跟材料的消耗跟人員的開支,兩年下來砸進去了兩億多。
而且現在這些技術距離商業化還要解決非常多的問題,至少要想商業化還至少需要數年的時間。
因爲這個年輕的老闆希望將燃料電池優先使用在汽車上面,就算質子交換膜的壽命可以跟現在車輛使用壽命相同了,還需要解決非常多的問題,譬如說燃料電池啓動的時間還需要縮短,如何實現氫氣儲存容器的輕量化,如何實現氫氣的加註,如何進一步地提高燃料電池的轉化效率,就算燃料電池的功率達到了汽車發動機的功率,搭載燃料電池的汽車平臺也需要重新設計,還需要設計驅動電機,編寫各種控制軟件,光是燃料電池做到成熟還不知道要砸進去多少錢,還要從頭到尾地設計新的汽車平臺,平臺出來後還至少要經過兩三年的測試,中間還需要解決非常多的問題,這一系列的研發至少要砸進去二十億都不止。
維克托現在一年拿着五六十萬的年薪,但是這個研發暫時還看不到經濟效益,他也是有些擔心這個年輕的老闆哪天不耐煩了突然就放棄了。
楊傑也是看出了維克托他們的擔憂,笑着道:“大家不要擔心,氫氧燃料電池這條技術路線我是認定了,公司這邊會一直支持這個項目進行下去,一直到燃料電池技術實現商業化。”
“你們現在在銥鈷合金催化劑上面取得了突破,這個技術可以用在現在的汽車尾氣處理裝置上面,馬上就可以實現產業化,雖然這個技術公司作爲機密不會向國家申請專利,但是公司內部會按照市場規模向大家發放獎勵的。另外全氟質子交換膜技術專利也可以用在工業污水處理和醫藥上面,也是非常有市場燃料電池前景的,我們雖然不會涉足這些領域,但是在質子膜的製備技術上上還是要多花功夫。”
維克托等人眼中都是露出了驚喜之色,他們研發這些的時候基本上都是考慮這個如何把燃料電池各個方面性能提升,很少考慮把這些單獨的技術拿出來用在非常多的領域。
楊傑知道現在國內也是都在燃料電池上發力,而且國家也投入了部分的資金差不多也有好幾家公司跟幾個研究所和幾所大學都在研發燃料電池,不過國家這些年投入在這上面的錢加起也不到幾億,而且這些高校跟研發機構彼此之間技術也不能共享,更多的是考慮完成國家任務,科技成果轉化商用能力非常差勁。
別的不說,國內這家在燃料電池技術上做得比較好的神力公司現在也是準備在研發五千瓦的電堆,好像幾年後了出來,累積只運行了五百個小時就完成了國家交代下來的任務,後來又把燃料電池搭載了一輛樣車上進行測試,樣車跑到六千多公里的時候燃料電池的性能就出現了衰減,按照一輛汽車報廢的標準至少要跑四十萬公里,質子交換膜的壽命至少要達到一萬小時以上,按照國內的水平,質子交換膜的壽命也只能做到兩千個小時就頂天了,而美國的杜邦跟日本這家公司現在已經能夠做到一萬小時,差距非常明顯。
蘇聯之前的燃料電池基本上都是用在潛艇上面,尤其是在全氟質子交換膜技術上並不比美國和日本落後多少,以前的時候壽命就達到過六千個小時,楊傑能把維克托這樣的經驗豐富的專家找過來也算是撿到一個寶了。
維克托這兩年對質子交換膜的製備技術也是做過改進,他非常有信心能夠做好一萬個小時以上的壽命,不過測試結果要等到試製出來的燃料電池不間斷地測試知道燃料電池不能工作爲止才能得到準確的數據。
像這樣的燃料電池維克托隨着各方面的技術突破還需要再做幾個出來不斷地進行運行測試。