第153章 氢燃料电池电堆国产化加速进行时

第153章 氢燃料电池电堆国产化加速进行时

习薇掏出手机，点进她的电脑手机同步云文档里，把最新建立的文档发给赵硕。

“老公，你查看一下你的邮箱，我最近新设计的新产品方案。”

“什么？我不是要你好好休息吗？你干嘛还……”

“我热爱科研，我不会因为怀孕生孩子了就停下研发的步伐。虽然我不能去实验室，但我一样可以穿着防辐射的衣服在家里搞设计研究技术方案。”

习薇的话不只是让赵硕感动得不要不要的，同时也让顾晓晗惊诧得瞪大眼睛。

赵硕回过神来打开他的QQ邮箱，认真地阅读习薇发给他的第八代超薄不需要涂层的金属双极板技术设计方案以及PEM电解槽极板技术进一步提升的思路。

这两个方案虽然只是个“纸上谈兵”的设想，但是对于盛远科研团队来说，就像是迷雾中的一盏灯，看到了前方。

习薇看到赵硕的脸上露出了淡淡的笑容，自信满满地对顾晓晗说：“电堆企业开发电解槽的方案是可行的。”

顾晓晗咽下一口口水，不服气地抬头挺胸说道：“你哪来的底气？”

习薇笑着说：“双极板是燃料电池堆中的关键部件，它可以使活性气体均匀分布在有源区域，导电并支撑膜电极，以保持堆结构的稳定性，并去除燃料电池产生的热量和水分。

双极板占燃料电池重量的60%，成本的20%，其性能直接影响到输出功率的大小和电池使用寿命的长短。目前丰田Mirai、本田Clarity和现代NEXO乘用车均采用金属双极板。

金属双极板因其优异的力学性能和电学性能而成为燃料电池行业的研究热点之一。

最近，冲氢在我们盛远的金属双极板镀膜技术上取得了突破。在第四代涂装的基础上，彻底解决了金属板材耐蚀性、导电性和低成本的行业瓶颈，通过工艺和设备升级，将高潜在耐蚀性提高了10倍。

与第三代碳基涂层相比，第四代涂层在高电位(1.6 vs.she)下的腐蚀电流从200μA/cm2下降到50μA/cm2。基于第四代独立连续生产设备，结合工艺升级，腐蚀电流进一步降低至5μA/cm2。

膜电极也作为燃料电池的关键部件，其结构设计和制备工艺十分复杂，整个研发周期长，技术壁垒高，实现规模化生产十分困难。膜电极决定了反应器性能、寿命和成本的上限。膜电极组件由质子交换膜、催化剂和气体扩散层(气体扩散层)组成。

国内膜电极的性能接近国际水平，但专业特性(如铂负载、启停、冷启动、反极性等)仍落后于国际水平。但随着国内市场的快速增长，国内工程与质量控制之间的差距有望进一步缩小。

近年来，我们的合作伙伴长城能源克服了燃料电池行业的“瓶颈”问题，实现了完全自主研发的新型高性能膜电极的规模化生产，加速了膜电极国产化进程。长城创新了“梯度技术”，极大地提高了膜电极产品单位面积发电量、使用寿命等关键性能指标。膜电极的功率密度为1.30W/cm2，耐久性为> 10000 h，铂负载为0.35mg/cm2。

质子交换膜是氢燃料电池反应堆的第三核心。也是燃料电池(PEMFC)的核心部件。主要成分为全氟磺酸膜，目前主要为进口。

目前质子交换膜的主要发展方向是全氟磺酸增强的复合膜。质子交换膜逐渐趋于薄，从几十微米降到几十微米，降低了质子转移的欧姆极化，从而达到更高的性能。

目前，国内质子交换膜生产企业主要有东岳集团旗下的Future Hydrogen Co.， LTD.，主营燃料电池用质子交换膜，上游原料为全氟磺酸树脂和全氟羧酸树脂。其生产能力、技术处于国内领先地位。

去年11月份，东岳150万平方米质子交换膜生产线一期项目正式投产。

这标志着东岳集团经过16年的艰苦科研，与奔驰、福特等公司务实的技术合作，成为全球两家可提供质子交换膜用于量产氢燃料电池汽车的企业之一。

目前，东越集团拥有全氟质子膜燃料电池最完整的产业链，拥有氟功能膜材料国家重点实验室，形成涵盖原料、关键中间体、树脂和质子交换膜等全系列完整的知识产权体系，其中，质子膜燃料电池成膜聚合物，荣获2019年中国专利金奖。

燃料电池堆的成本约占整个氢燃料电池系统的50%。燃料电池堆成本的迅速降低和技术性能的显著提高，有利于氢燃料电池汽车在中国的推广和示范。

从双极板、膜电极到质子交换膜，国产化进程不断加快，国内企业在科技创新道路上也在不断探索和攻关关键问题。氢燃料电池组和燃料电池系统的商业化和规模化正在逐步实现，并有望在近几年打破进口垄断。”

顾晓晗：“你搞错了，我们威尔康跟你们盛远合作的是电解槽技术，你说电堆干嘛？”

习薇：“那我现在就告诉你，我们公司的PEM电解槽核心技术又将上一个台阶，具体方案暂时保密，不过一些理论问题，我可以告诉你。”

顾晓晗不相信习薇有这个能耐去攻克电解槽技术门槛，她转头看向赵硕，赵硕正在专心盯着他的电脑屏幕，研究习薇的方案。

顾晓晗不怀好意地看着习薇笑：“你跟我说说PEM电解水制氢设备技术。可以吗？”

习薇：“在碱水制氢（AWE）、PEM制氢和SOEC制氢三大技术路线中，PEM制氢技术的运行电流密度高、能耗低、产氢压力高，适应可再生能源发电的波动性特征、易于与可再生能源消纳相结合，被认为是电解水制氢的适宜方案。

随着可再生能源制氢项目的增多，2021年国内电解水制氢设备需求出现井喷，PEM制氢进展迅速。中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、高成绿能、淳华氢能、深圳绿航等多家公司在PEM制氢设备方面的订单同比都有不同程度的增长。