第83章 燃料电池材料仍困黎明前夜[第1页/共2页]

赵硕帮习薇清算被风吹乱了的长发，没成心识到本身的行动有多密切，仍然沉浸在科研的思域里:

首要技术目标有孔隙率、电导率、热导率、紧缩回弹机能、气体渗入机能、亲疏水特性等，完美其孔隙布局、降落传质阻力、加强排水、进步耐久性是当前研发热点，分散层大范围出产工艺是其重点生长方向。”

日本韩国在环球燃料电池里成了领跑者。”

赵硕抿嘴点点头。

习薇对气体分散层也深有体味，她说：“气体分散层（GDL）包含基底层（BL）和覆盖在其上的大要涂层微孔层（MPL），是质子互换膜燃料电池（PEMFC）的首要构成部分，对燃料电池的机能吵嘴起着相称首要的感化。

跟着新能源汽车的生长，我国燃料电池财产国产化程度快速晋升，电堆财产链国产化程度达到50%，国产电堆机能已达到国际均匀程度，海内如国鸿氢能、新源动力等抢先企业已与天下程度相称，但团体上，电堆比功率、效力等方面还存在较大的进步空间，本钱另有大幅贬价空间。

气体分散层（GDL）首要用于燃料和氧化剂的传输、天生水的排挤、支撑催化剂和质子互换膜，以及电子传导和热传导等，对燃料电池的电化学机能有首要影响。

习薇无法地叹了一口气，内心虽在哀叹她的浪漫鲜花港之旅又埋汰在科研切磋的陆地里。

从碳纸质料角度来看，环球范围内气体分散层核心质料碳纸市场已构成寡头把持近况，目前环球的碳纸、碳布质料首要由日本东丽、加拿大巴拉德动力体系及德国SGL三家企业供应，日本东丽和德国SGL的气体分散层产品代价链始于本身出产的碳纤维碳纸，一向到大要涂层微孔层MPL涂布，两家企业均具有深厚的根本碳质料开辟和范围化出产才气。

目前环球燃料电池出产企业首要集合在北美、欧洲、日韩等国度和地区，此中，日本在燃料电池财产的技术储备遥遥抢先。

赵硕：“气体分散层技术创新方向首要集合在进步碳纸的机器强度、加强气体传输机能、加强排水、节制渗入深度、平整度，降落粗糙度、增加涂层均匀程度。

但嘴上却滚滚不断：“当前燃料电池汽车财产受政策与技术助推财产化过程加快，海内燃料电池财产生长还贫乏关头质料根本，要突破外洋的耐久技术把持，实现关头质料的国产化突围是必定的选项，需求加大对燃料电池关头质料财产化的研发投入，动员新质料、新能源、汽车高端设备制形生长，才气促进燃料电池财产化杰出生长。”

别的，海内还应主动推动高温石墨化设备等的全面本土制造，加快推动气体分散层的财产化过程。”

习薇对赵硕笑了笑，说：“跟着环球对洁净能源的日趋正视，燃料电池因“加氢排水”的“零排放”特质遍及利用于牢固式发电、交通运输、便携式电子、航空帆海等范畴，被视为能源范畴的终究处理计划之一。

赵硕：“气体分散层核心工艺主如果碳纸选材及技术。

气体分散层的本钱首要由制造本钱主导。

从燃料电池财产链来看，燃料电池财产链首要包含质料和零部件构成的上游、电堆出产为核心的中游、以动力利用为主的下流，此中电堆在燃料电池的本钱占比高达62%。

此中膜电极（MEA）系燃料电池的技术、本钱“中枢”，膜电极在燃料电池本钱占比超30%。

目前，气体分散层技术相对成熟，碳纤维纸仰仗制造工艺成熟、机能稳定、成秘闻对较低和适于再加工等长处，成为气体分散层贸易化的首选基底质料，大要涂层微孔层普通由碳粉和憎水剂构成，目前面对的首要应战为大电流密度下水汽畅达传质的技术难点。

目前，西欧、日韩以及中国均已公布燃料电池汽车支撑政策，提出了分歧阶段的燃料电池产量、打算、加氢站扶植数量等详细目标。

赵硕：“我国燃料电池财产国产化程度快速晋升，但是关头技术——催化剂和蔼体分散层尚未构成财产化。”

“将来气体分散层的生长方向在基底层，进步碳纸的机器强度制止机器破坏，减少碳纸厚度以进步气体分散的机能，加强气体传输机能以及加强排水减少流体腐蚀。

气体分散层和双极板海内技术前提相对成熟，但范围化出产才气有待晋升。

习薇不愧是赵硕的科研知己，不管赵硕说甚么，她都能对号入坐：“气体分散层的石墨化工序需求颠末2000℃以上的高温才气制备，在高温石墨化设备方面，目前首要由外洋企业把持。环球气体分散层量产技术生长团体还不敷成熟，出产的分歧性和本钱题目另有待处理。”

目前，日本东丽占有较多的市场份额，德国SGL的原质料由日本三菱供应，但供应量在逐年减少，而加拿大巴拉德动力体系仅面向汽车行业供应。我国在气体分散层范畴尚未构成财产化。”

催化剂、质子互换膜和蔼体分散层共同构成膜电极（MEA）、双极板、端板以及密封圈等质料构成电堆的上游。

从电堆质料环节来看，国产膜电极机能与国际程度靠近，但在专业特性上另有必然差异，有待进一步加快海内财产化过程。

但因为气体分散层因为碳纸选材及技术具有极高的技术壁垒，以及海内企业受制于市场需求量低、技术不敷成熟等多方面启事，海内能够实现小批量出产的企业独一上海河森、济平新能源、通用氢能以及碳能科技等公司，在实现大范围商用方面还差异甚远。

此中，燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，FCV）是燃料电池的重点利用方向，也是新能源汽车的生长途径之一，FCV因“充电快、续航长”而被誉为将来汽车技术合作的制高点。”

习薇每天除了研讨新产品，就是汇集信息，她的影象力超强，乃至有过目不忘的本领。

在大要涂层微孔层，对关头参数如最优厚度、孔隙率与孔尺寸、疏水性和渗入深度加以节制，实现排水性、含水量和蔼体传导率的均衡，构造疏水层排水梯度、加强疏水层力学机能等。

按照美国能源部（DOE）与巴拉德动力体系公司（Ballard）的结合研讨项目，当气体分散层的年产量为1000万m2/年（约莫可供应50万套燃料电池体系）时，气体分散层的出产本钱为4.45美圆/m2，当气体分散层的出产范围为10万m2/年时，出产本钱则约为56美圆/m2，凸显其贸易化操纵潜力。”

习薇：“我国气体分散层范畴还存在其他风险：一是碳纸、碳布持续化出产所需的高温石墨化设备首要由外洋企业把持，二是碳纤维石墨化工艺庞大，我国碳纤维财产起步掉队于西欧日，谙练把握核心技术并能范围化出产的企业相对较少。”

自上世纪90年代以来各大车企纷繁布局燃料电池汽车，在2015年前后丰田、本田、当代等车企连续量产燃料电池汽车车型，奔驰、宝马和奥迪等车企也均入局燃料电池汽车范畴。