對於需要長途行駛且無法頻繁充電的卡車和重型車輛，傳統電池有其局限性，而氫燃料電池以其快速加註和清潔排放的優勢成為理想替代方案。近期，美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊取得重大突破，透過新型催化劑設計將燃料電池壽命提升至20萬小時，遠超過美國能源部2050年目標的7倍。

這項成果發表於《自然·奈米技術》（Nature Nanotechnology）雜誌，為燃料電池在重型車輛中的廣泛應用奠定了基礎。

中重型卡車雖僅佔道路車輛的5%，但其溫室氣體排放佔比高達近四分之一，因此燃料電池技術在該領域的應用尤為重要。相較於傳統電池，燃料電池重量更輕、能量效率更高，其功率輸出可達每平方公分1.08瓦，性能與重量為其八倍的電池相當。此外，建造氫燃料加註設施的成本可能低於電動車充電網路。

燃料電池透過氫能轉化為電能工作，僅排放水蒸氣，但化學反應依賴催化劑。傳統鉑合金催化劑易因元素流失而性能下降，而重型車輛的高強度運行進一步加速了這個過程。 UCLA團隊創新地將超細鉑奈米顆粒嵌入石墨烯保護層中，並嵌套於多孔碳材料科琴黑內。這種「顆粒嵌套顆粒」結構既保持了催化活性，也顯著提升了耐久性。

在模擬多年實際行駛的加速測試中，新型催化劑的功率損失不到1.1%，遠優於業界標準。其壽命預計超過20萬小時，大幅超越美國能源部3萬小時的目標。這項突破解決了催化活性和耐久性雙重挑戰，為氫能重型車輛的推廣提供了關鍵技術支撐，對減少運輸業排放具有重要意義。