“簡(jiǎn)單來(lái)講，這個(gè)質(zhì)子交換膜類(lèi)似手機和電腦上的CPU，是核心部件?！?2月8日，武漢綠動(dòng)氫能能源的技術(shù)專(zhuān)家介紹，此前國內所需99%以上依賴(lài)進(jìn)口，“1平方米質(zhì)子交換膜重20多克，價(jià)格堪比同等重量的黃金?！?/p>

如今，窘境已被突破。日前，國內首條全自主可控的氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線(xiàn)在武漢投產(chǎn)，預計年產(chǎn)能30萬(wàn)平方米。

打破依賴(lài)，價(jià)格減半

氫燃料電池車(chē)被視為新能源汽車(chē)的下一個(gè)風(fēng)口。

質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池核心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。行業(yè)專(zhuān)家介紹，氫氣與氧氣進(jìn)行非燃燒的氧化還原反應，通過(guò)催化劑實(shí)現電子與離子分離，氫離子可以直接穿過(guò)質(zhì)子交換膜到達陰極，而電子只能通過(guò)外電路才能到達陰極，電子通過(guò)外電路流向陰極時(shí)就可產(chǎn)生直流電。

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。這種材料具有穩定性好、使用壽命長(cháng)等優(yōu)勢，但開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)難度很大，制造成本過(guò)高、售價(jià)昂貴，國產(chǎn)程度低，性能穩定的規?；a(chǎn)更是難上加難。

去年7月，國家電投氫能公司在武漢經(jīng)開(kāi)區注冊成立武漢綠動(dòng)氫能能源技術(shù)有限公司，啟動(dòng)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(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，同時(shí)進(jìn)行電解水制氫關(guān)鍵設備的研發(fā)和生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)17個(gè)月攻關(guān)，終于實(shí)現氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線(xiàn)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(xiàn)，可生產(chǎn)厚度從8微米到20微米的質(zhì)子交換膜，產(chǎn)品在質(zhì)子電導率、氣體滲透率、機械強度等方面均相當或優(yōu)于國內外同類(lèi)競品，但價(jià)格只有國外同類(lèi)產(chǎn)品的一半。

對此，中國科學(xué)院院士、武漢理工大學(xué)校長(cháng)張清杰表示，質(zhì)子交換膜的成本對未來(lái)氫燃料電池發(fā)展具有重要影響，武漢生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)意味著(zhù)我國在質(zhì)子交換膜高端產(chǎn)品領(lǐng)域擁有自主生產(chǎn)的能力，將推動(dòng)我國燃料電池核心材料產(chǎn)業(yè)向前大步邁進(jìn)。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展大步前行

“作為國內首條全自主可控質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線(xiàn)，其打破了國內質(zhì)子交換膜市場(chǎng)被國外廠(chǎng)家長(cháng)期壟斷的局面?！?國家電投氫能公司總經(jīng)理張銀廣說(shuō)，武漢生產(chǎn)線(xiàn)目前已實(shí)現在大功率燃料電池電堆應用，接獲多家公司采購訂單，可滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)、加濕器等多個(gè)場(chǎng)景應用需求，達產(chǎn)后可同時(shí)滿(mǎn)足2萬(wàn)輛氫燃料電池車(chē)的需求。

除質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線(xiàn)外，華中氫能產(chǎn)業(yè)基地的萬(wàn)套燃料電池電堆、百萬(wàn)片級膜電極生產(chǎn)線(xiàn)也已啟動(dòng)建設，將于明年年中建成投產(chǎn)。

據介紹，國家電投氫能公司在武漢經(jīng)開(kāi)區已搭建國內一流的測試評價(jià)實(shí)驗室，組建高水平的專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊。下一步將持續加大對華中氫能產(chǎn)業(yè)基地的投入，加強與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴的合作。

同時(shí)，武漢經(jīng)開(kāi)區也已布局東風(fēng)、國家電投、武漢理工氫電科技、眾宇動(dòng)力、雄韜氫能等一大批擁有自主核心技術(shù)的氫能企業(yè)，基本形成從質(zhì)子交換膜、膜電極、氫燃料電池電堆到氫能整車(chē)生產(chǎn)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈，氫能產(chǎn)業(yè)集群態(tài)勢初顯。

投產(chǎn)儀式現場(chǎng)，由國家電投牽頭組建的武漢氫能交通運營(yíng)平臺——湖北氫動(dòng)力科技服務(wù)公司揭牌。這是氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式的最新嘗試，將以用戶(hù)需求為驅動(dòng)，規?；徶眠\營(yíng)燃料電池車(chē)輛，在環(huán)衛、渣土倒運、客運通勤、物流等細分應用場(chǎng)景提供一體化運營(yíng)解決方案。

來(lái)源|科技日報

編輯|敬之

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