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2021年国产膜电极扩产争霸!谁是TOP 1?

全球氢能李虹 全球氢能 2023-11-07
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文章来源:全球氢能,作者:李虹

膜电极被誉为燃料电池系统的“芯片”。膜电极占电堆总成本超过50%,膜电极的成本下降对电堆乃至系统的成本下降起到重要作用。


膜电极(Membrane Electrode Assembly,MEA)是燃料电池电化学反应的基本单元,它的设计和制备首先要遵循电池电化学反应的基本原理和特性,并且与电池最终的使用条件相结合来综合考虑。


MEA主要由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层“三合一结构”组成,其结构设计和制备工艺技术是燃料电池研究的关键技术,它决定了电池的工作性能和实际应用的优劣。目前,膜电极技术经历了几代革新,大体上可以分为热压法、CCM法和有序化膜电极三种类型。其中,有序化膜电极是下一代膜电极制备技术的主攻方向。


膜电极结构设计和制备工艺非常复杂,整个研发周期长、技术壁垒高,实现规模化量产难度十分高。膜电极决定了电堆性能、寿命和成本的上限。当前,国产膜电极性能与国际水平接近,但专业特性上,如铂载量、启停、冷启动、抗反极等,与国际水平还有一定差距。


由于较高的技术壁垒,目前国内商业化膜电极来源主要依靠进口,据公开资料显示,截至2021年2月,我国累计装车使用的电堆中超过70%的膜电极来自进口。


2021年以来,如鸿基创能、捷氢科技、未势能源、东方氢能、擎动科技、武汉理工氢电、唐锋能源、阜阳攀业、大连化物所、纳尔股份、桑莱特等企业均有了新进展。 鸿基创能5月,鸿基创能全资子公司鸿基创能科技(佛山)有限公司与佛山市南海区人民政府签约,合作项目计划投资1亿元,在南海区丹灶镇“仙湖氢谷”建设燃料电池膜电极和PEM电解水制氢膜电极产业化基地。预计佛山基地的高性能膜电极产能将达到500万片。目前鸿基创能CCM年产能30万平米,膜电极年产能达到250万片,CCM良品率达到了99.98%,膜电极良品率达到了99.3%,产品性能、一致性、良品率均位居全国前列,对标国际一流水平。


10月,鸿基创能100万片膜电极下线仪式举行。鸿基创能一直采取“以销定产”模式,这100万片是其在2020年10月至2021年10月期间的产销数量。鸿基创能总经理邹渝泉博士透露,从公司市场拓展情况来看,预计明年产品销量将上一个新台阶,达到250万片

 捷氢科技

5月,上海捷氢科技在上海嘉定氢能港的新园区落成,新园区增设全球首条万台级“卷对卷”膜电极生产线。该产线包含从制备浆料、到涂布直至7层产品压合下线,并且膜电极产线实现了全自动化,引进了全球最高效的“间歇式”“卷对卷”直接涂布流水线,线速度达到5m/min,催化层厚度控制精度高达±5μm,同时年产能将达到500万片。这也是全球首条万台级“卷对卷”膜电极生产线,全面提升生产效率和生产质量,全方位实现了膜电极的“超高产能”“全自动化”生产

 未势能源9月,未势能源宣布全新高性能膜电极开启规模化量产,这标志着未势能源自主研发的“卷对卷”膜电极生产线,已从小批量试制生产,转为具备大规模化的量产能力。同时,未势能源依托创新性的“梯度技术”,陆续攻克了高功率密度、可靠封装和循环寿命等关键技术瓶颈难题。该产线全面达产后,可年产膜电极百万片以上,预计年产值超3亿元以上。


除此之外,未势能源还拥有完整的膜电极研发与检测实验室,从开发端到应用端,实现产品定义、设计研发、生产制造、测试以及售后服务等全流程覆盖。并且下一代膜电极产品开发和柔性的产线设计,也在同步进行中。 东方氢能

6月,北京市大兴区人民政府与东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司签署战略合作协议。根据协议,大兴区人民政府与东方氢能将围绕氢能产业展开战略合作,东方氢能北京总部、膜电极研发中心和制基地将落地大兴,并将以燃料电池为核心,以产业融合为特色,与大兴区开展紧密合作。

 擎动科技

7月,申能增资擎动科技暨擎动科技常熟全自动化生产基地扩产。本次扩产项目拟新增租赁5000平厂房,用于布置第二代全自动生产线,总投资约1亿元,年产能达单班100万片,单片膜电极封装仅需6秒,处于全国自动化生产线领先水平12月,擎动科技扩产仪式暨战略合作签约仪式在常熟市高新区举行,擎动科技二期扩产项目正式投产

 武汉理工氢电2021年以来,武汉理工氢电通过工艺升级和设备升级来降本提效,公司已经实现卷对卷生产,每分钟能生产2-5米,在原来的基础上提升了5倍。此外,2021年7月,拥有年产能36万平米膜电极阴极生产线的阜阳攀业氢能落成投产,南科燃料与欧洲著名汽车零配件公司签订膜电极批量供货合同;8月,大连化物所宣布设计并制备了具有仿生结构的低铂纳米纤维电极;9月,上海唐锋能源完成了亿元级 B 轮融资;12月,纳尔股份称目前纳尔终能氢电的膜电极产品正在进行试生产及测试调试中;同时,江苏延长桑莱特的膜电极2020年累计出货量超过20000片,公司新建厂线将达到年产30万平方米的膜电极、1000公斤的催化剂的产能。


2021年,国内膜电极企业持续探索,规划新建膜电极产能加速提升,并且已经有部分企业拥有规模化量产能力。在2022年我国氢燃料电池汽车示范应用全面启动的新阶段,预计膜电极产业将迎来快速发展的新局面!


本文作者:李虹

联系方式:13683025789(微同),欢迎提出宝贵意见和建议!END




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