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首條自主生產(chǎn)線投產(chǎn) 質(zhì)子交換膜不再貴如黃金

來源:科技日報

首條自主生產(chǎn)線投產(chǎn) 質(zhì)子交換膜不再貴如黃金

尋材問料

◎本報記者 吳純新

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個風口。而質(zhì)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(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。而此前,國內(nèi)質(zhì)子交換膜中99%需要從國外進口。武漢綠動氫能能源技術(shù)有限公司技術(shù)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(zhì)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(fā)展。

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

據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹,氫燃料電池的“發(fā)電”是利用氫氣與氧氣進行非燃燒的氧化還原反應,產(chǎn)生電子和氫離子,電子與氫離子通過催化劑實現(xiàn)分離后,電子通過外電路進行輸送,質(zhì)子交換膜為氫離子的遷移和輸送提供通道,使得氫離子經(jīng)過膜從陽極到達陰極,與外電路的電子轉(zhuǎn)移構(gòu)成回路,向外界提供電流,因此質(zhì)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(zhì)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(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)勢,但其開發(fā)和生產(chǎn)難度很大,制造成本高、售價昂貴,國產(chǎn)程度低,性能穩(wěn)定的規(guī)?;a(chǎn)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(shù)有限公司,啟動建設“國家電投華中氫能產(chǎn)業(yè)基地和研發(fā)中心”。該項目投資70億元,重點開展燃料電池核心部件產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn),包括質(zhì)子交換膜、膜電極、碳紙、電堆及燃料電池系統(tǒng),同時進行電解水制氫關(guān)鍵設備的研發(fā)和生產(chǎn)。

經(jīng)過17個月攻關(guān),該公司最終實現(xiàn)氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線的投產(chǎn)。此次投產(chǎn)的30萬平方米質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線,可生產(chǎn)厚度從8微米到20微米的質(zhì)子交換膜,其在質(zhì)子電導率、氣體滲透率、機械強度等方面均相當或優(yōu)于國外同類競品,但價格只有國外同類產(chǎn)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(zhì)子交換膜的成本對未來氫燃料電池發(fā)展具有重要影響,這一生產(chǎn)線的投產(chǎn),意味著我國在質(zhì)子交換膜高端產(chǎn)品領(lǐng)域擁有了自主生產(chǎn)的能力,將推動我國燃料電池核心材料產(chǎn)業(yè)向前大步邁進。

國家電投氫能公司總經(jīng)理張銀廣說,目前該生產(chǎn)線生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜已實現(xiàn)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(chǎn)后可同時滿足2萬輛氫燃料電池車的需求。

標簽: 質(zhì)子 生產(chǎn)線 首條

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