燃料电池质子交换膜实现量产 其他核心材料国产化尚待时日

东岳150万平方米质子交换膜生产线一期工程于18日在位于山东省淄博市桓台县的东岳集团投产，业内专家认为这标志着我国氢能核心材料质子交换膜的技术水平和生产规模均迈入全球领先行列。业内专家同时指出，燃料电池的其他核心材料如催化剂、气体扩散层，还在依赖进口，宜加速技术突破。

质子交换膜实现技术水平和生产规模双突破

氢能发展是大势所趋，美国、日本、德国、韩国等发达国家都已制定迎接氢能时代的行动目标及技术路线图。我国于2019年将氢能源写入政府工作报告。

氢燃料电池汽车是氢能的重要应用领域，而燃料电池质子交换膜则被称为燃料电池汽车发动机的“芯片”。东岳集团历经16年科研攻关，突破了这一核心技术。东岳质子交换膜已经获得奔驰和福特(AFCC)公司严苛认证，寿命突破6000小时，性能全球领先。

东岳集团首席科学家、上海交通大学教授张永明说，全球主要从事燃料电池质子膜研发和生产的公司除了东岳，还有美国戈尔公司、杜邦公司，日本旭硝子公司，德国巴斯夫公司等十几家，但东岳靠着自身完整的产业链条，成为全球仅有的两家能够为量产氢燃料电池汽车提供质子交换膜的企业之一。

据悉，东岳质子交换膜生产线一期工程年产量为50万平方米，全部达产后，可实现年产150万平方米。

“氢能是我国战略发展的新兴产业，核心技术必须要国产化。”中国科学院院士欧阳明高认为，“东岳的质子交换膜技术是核心中的核心，东岳在燃料电池质子交换膜方面，具有独一无二的世界领先的先进技术。”

中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇表示，东岳这条生产线投产，标志着中国燃料电池最核心的材料——质子交换膜的规模化能力达到了世界级水平，将有力地支持氢能产业健康持续发展。

张永明说，经过多年发展，东岳集团打造了全球最完整的燃料电池全氟质子膜产业链之一，已形成涵盖原材料、关键中间体、树脂及质子交换膜全方位的知识产权体系，取得了70余项国内外授权专利。其中，燃料电池质子膜成膜聚合物荣获2019年中国专利金奖。

其他核心材料国产化尚待时日

业内专家表示，虽然我国已在质子交换膜上实现技术突破和规模生产，但催化剂材料、气体扩散层、密封垫片等燃料电池上的其他核心零部件尚未国产化或技术水平很低，仍需下力气组织科研院所和企业进行突破。

科技部十四五氢能专家组成员、清华大学车辆与运载学院客座研究员贺萍说，当前，在燃料电池电堆的核心零部件中，除东岳质子膜和树脂已经实现国产规模化制造，形成了完整产业链，并取得可与国际同类产品相媲美的功能外，其他核心材料，如催化剂、气体扩散层还主要依赖进口。

比如，催化剂发挥着催化氧气分子的还原和氢气分子的氧化作用，要求高活性、高稳定性，能够耐受宽广电化学电位范围的极化循环，抗反应气体中杂质中毒污染。目前这一领域的核心企业主要分布在美国和日本等国家，国内已有企业在做，但在反应活性、载体耐腐蚀性等方面还有很大差距。

气体扩散层也正在向国产化迈进，但尚未形成完整产业链，如载体碳、基材碳纸等，多还依赖进口。

贺萍表示，边框、密封材料是当前运行燃料电池的主要失效机制之一，需要进一步探索材料的设计要求，提高产品的可靠性和国产化率，如增加PI材料的稳定性、提高PEN的国产能力；边框及封框材料需增加材料与质子膜的力学、化学兼容匹配性及材料的耐候性，密封圈需提高密封结构设计及模拟、仿真、验证能力。