高溫質子交換膜技術獲突破 燃料電池商業化進程有望提速

2020-11-24 東方財富網

　　為什麼氫能概念在資本市場被炒得如火如荼？為何產業資本紛紛搶灘布局燃料電池產業鏈？答案或許是技術變革速度超出大眾預期。上證報記者昨日獲悉，坤艾(KunAi)新材料科技(上海)有限公司近期研發成功了新一代以超高分子量高性能磷酸摻雜聚苯並咪唑(PBI)為核心的高溫燃料電池質子交換膜(HTPEM)，該項技術攻克了多項核心材料的技術難題，填補了我國在該領域的自有技術空白，未來的燃料電池將擁有更多的「中國芯」。

　　坤艾研發獲重大突破

　　質子交換膜是PEM燃料電池的核心組件，主要功能是充當質子通道實現質子快速傳導，同時還起阻隔陽極氧化物和陰極燃料的作用，防止燃料(氫氣、甲醇等)和氧化物(氧氣、空氣)在兩個電極間發生互混。

　　據介紹，與現有的質子交換膜相比，新的KunAi- HTPEM質子交換膜材料具有超高分子量、卓越的機械強度以及優異的質子導通率、超長運行時間、嚴格的成本控制，預計可大幅加快氫燃料電池的商業化進程。

　　據介紹，KunAi- HTPEM質子交換膜材料的固體含量高達10-20%，其中高分子材料的固有粘度值可高達2-dl/g，質子膜機械強度相應大幅提高，預計運行時間可以達到35,000~40,000小時，可以顯著提高燃料電池組的壽命。

　　目前市場上已有產品中，與KunAi- HTPEM質子交換膜對標的是巴斯夫高溫質子交換膜，後者已經實現了20000小時穩定性運行。

　　據公開消息，巴斯夫高溫質子交換膜電極曾供應Samsung、plug power、ultracell、丹麥Serenergy等客戶。在2018年的北京車展上，由中德合資企業Gumpert Aiways AutoMobile GmbH 與丹麥燃料電池開發製造商丹麥SerEnergy 合作的超跑轎車亮相，基於巴斯夫高溫質子交換膜技術的5KW電堆，利用重整甲醇產生的非高純氫氣給60KW鋰電池充電，只需加注3分鐘甲醇燃料，即可續航1200公裡。

　　燃料電池成本將大幅下降

　　高溫質子交換膜可以大幅降低燃料電池的成本。據介紹，以高溫質子交換膜膜電極(MEA)為核心的燃料電池總系統，不同於目前流行的常溫(60-80攝氏度)全氟磺酸膜電極(MEA)燃料電池系統，高溫質子膜可以不依賴高純氫氣製備、儲存，可直接使用甲醇重整出來的含雜質的氫氣，燃料電池總系統的複雜程度減低，運行無故障率提高，具有非常大的成本優勢。從原材料來源來看，甲醇價格低廉，能夠最大限度地利用現有加油站的便利，在乘用車上的應用將會更加容易和便利。

　　坤艾的突破源於技術團隊多年的積累。上證報記者了解到，坤艾新材料科技成立時間3年多，時間不算很長，已匯集了燃料電池工業界和學術界的多位元老級全球技術專家，核心團隊曾在巴斯夫燃料電池和普拉格能源(Plug Power)工作，該團隊曾參與了巴斯夫高溫質子交換膜的研發。據悉，公司已經在準備各項技術專利申請資料，預計近期將在全球提交技術專利申請。

　　有接受記者採訪的電池行業資深人士表示，高溫質子交換膜是燃料電池技術突破的一個重要方向，隨著國家產業政策的支持，越來越多的資金和人才投入到這個行業，將進一步推動我國氫能源產業的發展。一個可喜的現象是，氫能燃料電池公交車已經在多個城市開始上路運營，包括上海、武漢、成都等，來自實際運營的經驗也將進一步推動產業的進步。

（文章來源：上海證券報）

(責任編輯：DF512)

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