國內首條自主生產線投產:氫燃料電池質子交換膜不再貴如黃金
發布日期: 2021-12-15 12:09:17 來源: 揚子晚報

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個風口。而質子交換膜作為氫燃料電池核心部件,類似手機和電腦上的中央處理器(CPU),其質量好壞直接影響電池的使用壽命。而此前,國內質子交換膜中99%需要從國外進口。武漢綠動氫能能源技術有限公司技術專家12月13日接受科技日報記者采訪時表示,1平方米(重20多克)質子交換膜的進口價格堪比同等重量的黃金,這嚴重制約了我國氫燃料電池的發展。

如今,這樣的局面正在被打破,12月5日,國內首條全自主可控的氫燃料電池質子交換膜生產線在武漢投產,預計年產能30萬平方米。

據業內專家介紹,氫燃料電池的“發電”是利用氫氣與氧氣進行非燃燒的氧化還原反應,產生電子和氫離子,電子與氫離子通過催化劑實現分離后,電子通過外電路進行輸送,質子交換膜為氫離子的遷移和輸送提供通道,使得氫離子經過膜從陽極到達陰極,與外電路的電子轉移構成回路,向外界提供電流,因此質子交換膜的性能好壞,直接影響著電池的使用壽命。

目前,氫燃料電池中使用的質子交換膜大多采用全氟化聚合物材料合成。這種材料具有穩定性好、使用壽命長等優勢,但其開發和生產難度很大,制造成本高、售價昂貴,國產程度低,性能穩定的規?;a更是難上加難。

去年7月,國家電投氫能公司在武漢注冊成立武漢綠動氫能能源技術有限公司,啟動建設“國家電投華中氫能產業基地和研發中心”。該項目投資70億元,重點開展燃料電池核心部件產品研發及生產,包括質子交換膜、膜電極、碳紙、電堆及燃料電池系統,同時進行電解水制氫關鍵設備的研發和生產。

經過17個月攻關,該公司最終實現氫燃料電池質子交換膜生產線的投產。此次投產的30萬平方米質子交換膜生產線,可生產厚度從8微米到20微米的質子交換膜,其在質子電導率、氣體滲透率、機械強度等方面均相當或優于國外同類競品,但價格只有國外同類產品的一半。

對此,中國科學院院士、武漢理工大學校長張清杰表示,質子交換膜的成本對未來氫燃料電池發展具有重要影響,這一生產線的投產,意味著我國在質子交換膜高端產品領域擁有了自主生產的能力,將推動我國燃料電池核心材料產業向前大步邁進。

國家電投氫能公司總經理張銀廣說,目前該生產線生產的質子交換膜已實現在大功率燃料電池電堆應用,可滿足燃料電池汽車、加濕器等多個場景應用需求,達產后可同時滿足2萬輛氫燃料電池車的需求。

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