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燃料电池“中国芯”:高温质子交换膜自有技术获突破

发布时间:2019-04-24   来源:证券时报网    发布者:哒哒
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氢燃料汽车被业内认为会成为新能源汽车的终极方案,但商业化也一直是掣肘产业发展的核心问题。记者从业内获悉,近期我国迎来一项新能源领域的新技术,或将未来让燃料电池真正拥有更多的“中国芯”,这项技术就是坤艾(KunAi)新材料科技(上海)有限公司研发成功新一代以超高分子量高性能磷酸掺杂聚苯并咪唑(PBI)为核心的高温燃料电池质子交换膜(HTPEM)。

与现有的质子交换膜相比,新的KunAi-HTPEM质子交换膜材料具有超高分子量,卓越的机械强度以及优异的质子导通率,超长运行时间,严格的成本控制,预计可以大幅加快氢燃料电池的商业化进程,填补了我国在高温质子交换膜领域的自有技术空白。

据坤艾(KunAi)公司负责人介绍,巴斯夫(BASF)高温质子交换膜已经实现了20,000小时稳定性运行,KunAi- HTPEM预计可以达到35,000~40,000小时,稳定性运行能力的大幅提高 ,可以使燃料电池组的寿命显著提高,让燃料电池系统不再“娇贵”。

根据电解质和燃料不同,燃料电池分为六类:质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC),每种电池的应用场景都不一样。2011-2018年,受到交通领域需求拉动,质子交换膜(PEMFC)出货量出现了跨越式增长,年均复合增长率达到42.57%。

以高温质子交换膜膜电极(MEA)为核心的燃料电池总系统不同于目前流行的常温(60-80摄氏度)全氟磺酸膜电极(MEA)燃料电池系统,高温质子膜可以不依赖高纯氢气制备,储存(含汽车储氢),可以直接使用甲醇重整出来的含杂质的氢气,燃料电池总系统的复杂程度减低,运行无故障率提高,从而有效降低燃料电池本身的成本(和全氟磺酸膜类质子交换膜相比,质子膜的综合成本可以下降90%~95%,),具有非常大的价格优势。相对于价格不菲的高纯氢,动辄千万的加氢站,给用户带来心理压力的超高压储氢,甲醇价格低廉,能够最大限度地利用现有加油站的便利,在乘用车上的应用将会更加容易和便利。

中科院欧阳明高院士在多个场合表示,氢燃料电池更适合替代使用柴油的长途运输车辆以及客车领域,锂离子电池更适合于乘用车领域。业内人士预计,从使用场景来看,未来常温质子交换膜在卡车、大巴车、物流车等长途运输车辆以及大型基站,铁塔电源、偏远山区供电等方面应该有丰富的应用环境,而高温质子交换膜技术路线和现有的锂电池电动车路线,因为现有的成本优势和安全性,在出租车、乘用车、移动电源等领域,高温质子交换膜的应用场景将会更加丰富和便利。

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