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(wèn)料
◎本報(bào)記者 吳純新
氫燃料電池車(chē)被視為新能源汽車(chē)的下一個(gè)風(fēng)口。而質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池核心部件,類似手機(jī)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(guó)內(nèi)質(zhì)子交換膜中99%需要從國(guó)外進(jìn)口。武漢綠動(dòng)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?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,1平方米(重20多克)質(zhì)子交換膜的進(jìn)口價(jià)格堪比同等重量的黃金,這嚴(yán)重制約了我國(guó)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(guó)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(yù)計(jì)年產(chǎn)能30萬(wàn)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(jìn)行非燃燒的氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生電子和氫離子,電子與氫離子通過(guò)催化劑實(shí)現(xiàn)分離后,電子通過(guò)外電路進(jìn)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(guò)膜從陽(yáng)極到達(dá)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(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),但其開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)難度很大,制造成本高、售價(jià)昂貴,國(guó)產(chǎn)程度低,性能穩(wěn)定的規(guī)模化生產(chǎn)更是難上加難。
去年7月,國(guó)家電投氫能公司在武漢注冊(cè)成立武漢綠動(dòng)氫能能源技術(shù)有限公司,啟動(dòng)建設(shè)“國(guó)家電投華中氫能產(chǎn)業(yè)基地和研發(fā)中心”。該項(xiàng)目投資70億元,重點(diǎn)開(kāi)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(shí)進(jìn)行電解水制氫關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)。
經(jīng)過(guò)17個(gè)月攻關(guān),該公司最終實(shí)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(wàn)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(dǎo)率、氣體滲透率、機(jī)械強(qiáng)度等方面均相當(dāng)或優(yōu)于國(guó)外同類競(jìng)品,但價(jià)格只有國(guó)外同類產(chǎn)品的一半。
對(duì)此,中國(guó)科學(xué)院院士、武漢理工大學(xué)校長(zhǎng)張清杰表示,質(zhì)子交換膜的成本對(duì)未來(lái)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(guó)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(dòng)我國(guó)燃料電池核心材料產(chǎn)業(yè)向前大步邁進(jìn)。
國(guó)家電投氫能公司總經(jīng)理張銀廣說(shuō),目前該生產(chǎn)線生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜已實(shí)現(xiàn)在大功率燃料電池電堆應(yīng)用,可滿足燃料電池汽車(chē)、加濕器等多個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用需求,達(dá)產(chǎn)后可同時(shí)滿足2萬(wàn)輛氫燃料電池車(chē)的需求。
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