“簡(jiǎn)單來(lái)講，這個(gè)質(zhì)子交換膜類似手機(jī)和電腦上的CPU，是氫燃料電池的核心部件。”12月8日，武漢綠動(dòng)氫能能源的技術(shù)專家介紹，此前國(guó)內(nèi)所需99%以上依賴進(jìn)口，“1平方米質(zhì)子交換膜重20多克，價(jià)格堪比同等重量的黃金。”

12月5日，國(guó)內(nèi)首條全自主可控的氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)能30萬(wàn)平方米。

打破依賴價(jià)格減半

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個(gè)風(fēng)口。

質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池核心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。行業(yè)專家介紹，氫氣與氧氣進(jìn)行非燃燒的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)催化劑實(shí)現(xiàn)電子與離子分離，氫離子可以直接穿過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極，而電子只能通過(guò)外電路才能到達(dá)陰極，電子通過(guò)外電路流向陰極時(shí)就可產(chǎn)生直流電。

目前，氫燃料電池中使用的質(zhì)子交換膜大多采用全氟化聚合物材料合成。這種材料具有穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，但開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)難度很大，制造成本過(guò)高、售價(jià)昂貴，國(guó)產(chǎn)化程度低，性能穩(wěn)定的規(guī)模化生產(chǎn)更是難上加難。

去年7月，國(guó)家電投氫能公司在武漢經(jīng)開(kāi)區(qū)注冊(cè)成立武漢綠動(dòng)氫能能源技術(shù)有限公司，啟動(dòng)建設(shè)“國(guó)家電投華中氫能產(chǎn)業(yè)基地和研發(fā)中心”。該項(xiàng)目投資70億元，重點(diǎn)開(kāi)展燃料電池核心部件產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)，包括質(zhì)子交換膜、膜電極、碳紙、電堆及燃料電池系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行電解水制氫關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)17個(gè)月的攻關(guān)，終于實(shí)現(xiàn)氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線投產(chǎn)。

此次投產(chǎn)的30萬(wàn)平方米質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，可生產(chǎn)厚度從8微米到20微米的質(zhì)子交換膜，產(chǎn)品在質(zhì)子電導(dǎo)率、氣體滲透率(H2)、機(jī)械強(qiáng)度等方面均相當(dāng)或優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類競(jìng)品，但價(jià)格只有國(guó)外同類產(chǎn)品的一半。

對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院院士、武漢理工大學(xué)校長(zhǎng)張清杰表示，質(zhì)子交換膜的成本對(duì)未來(lái)氫燃料電池發(fā)展具有重要影響，這一產(chǎn)線投產(chǎn)意味著我國(guó)在質(zhì)子交換膜高端產(chǎn)品領(lǐng)域擁有自主生產(chǎn)的能力，將推動(dòng)我國(guó)燃料電池核心材料產(chǎn)業(yè)向前大步邁進(jìn)。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展大步前行

“作為國(guó)內(nèi)首條全自主可控質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，打破了國(guó)內(nèi)質(zhì)子交換膜市場(chǎng)被國(guó)外廠家長(zhǎng)期壟斷的局面。”國(guó)家電投氫能公司總經(jīng)理張銀廣說(shuō)，目前已實(shí)現(xiàn)在大功率燃料電池電堆應(yīng)用，接獲多家公司采購(gòu)訂單，可滿足燃料電池汽車、加濕器等多個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用需求，達(dá)產(chǎn)后可同時(shí)滿足2萬(wàn)輛氫燃料電池車的需求。

除質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線外，華中氫能產(chǎn)業(yè)基地的萬(wàn)套燃料電池電堆、百萬(wàn)片級(jí)膜電極生產(chǎn)線也已啟動(dòng)建設(shè)，將于明年年中建成投產(chǎn)。

據(jù)介紹，國(guó)家電投氫能公司在武漢經(jīng)開(kāi)區(qū)已搭建國(guó)內(nèi)一流的測(cè)試評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室，組建高水平的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。下一步將持續(xù)加大對(duì)華中氫能產(chǎn)業(yè)基地的投入，加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴的合作。

同時(shí)，武漢經(jīng)開(kāi)區(qū)也已布局東風(fēng)、國(guó)家電投、武漢理工氫電科技、眾宇動(dòng)力、雄韜氫能等一大批擁有自主核心技術(shù)的氫能企業(yè)，基本形成從質(zhì)子交換膜、膜電極、氫燃料電池電堆到氫能整車生產(chǎn)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈，氫能產(chǎn)業(yè)集群態(tài)勢(shì)初顯。

投產(chǎn)儀式現(xiàn)場(chǎng)，由國(guó)家電投牽頭組建的武漢氫能交通運(yùn)營(yíng)平臺(tái)——湖北氫動(dòng)力科技服務(wù)公司揭牌。這是氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式的最新嘗試，將以用戶需求為驅(qū)動(dòng)，規(guī)模化購(gòu)置運(yùn)營(yíng)燃料電池車輛，在環(huán)衛(wèi)、渣土倒運(yùn)、客運(yùn)通勤、物流等細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景提供一體化運(yùn)營(yíng)解決方案。

計(jì)劃5年內(nèi)在武漢及周邊地區(qū)運(yùn)營(yíng)燃料電池車輛6000輛以上，成為華中地區(qū)及長(zhǎng)江流域規(guī)模最大的專業(yè)氫燃料電池車輛運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。

此外，國(guó)家電投氫能公司—武漢理工大學(xué)聯(lián)合技術(shù)中心同步成立，攜手合作共同解決我國(guó)燃料電池、電解水制氫和液流電池領(lǐng)域所需關(guān)鍵材料和技術(shù)依賴進(jìn)口的問(wèn)題，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)自主國(guó)產(chǎn)化。(吳純新)