近日，氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量能源研討會(huì )——第三屆世紀氫能大會(huì )在首都北京順利召開(kāi)，大咖云集，共話(huà)氫能。

國氫科技關(guān)鍵材料事業(yè)部總經(jīng)理周明正發(fā)表《氫能燃料電池國產(chǎn)化關(guān)鍵材料部件產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展》主題演講。

我國30 60“碳達峰、碳中和”目標預示，到2030年時(shí)，非化石能源占比降到25%，新增清潔能源動(dòng)力交通工具比例達到40%；到2060年時(shí)，風(fēng)電裝機容量是2020年的12倍，光伏裝機容量達到70倍以上。

當前，我國化石能源在能源結構中占比依然過(guò)高，風(fēng)、光間歇性能源消納困難，存在棄風(fēng)棄光現象，石油、天然氣進(jìn)口依存度過(guò)高。應對這三大能源問(wèn)題，需要新型儲能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用，化石能源的清潔利用，這都敦促著(zhù)新型終端能源的產(chǎn)生——氫能。

氫能社會(huì )是具備完善的氫氣制備系統、儲存系統、輸送系統和使用系統的可持續發(fā)展社會(huì )，以氫能和電能為載體借助燃料電池實(shí)現動(dòng)力輸出，服務(wù)于工業(yè)、交通、住宅等領(lǐng)域。

氫能社會(huì )具備完整的制、儲、運、用氫體系，燃料電池是用氫體系的重要突破口。燃料電池電堆是燃料電池系統的核心組成部分，其中，膜電極更是在燃料電池電堆中占有重要地位。

組成膜電極的重要零部件有催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴散層、碳紙。周明正向與會(huì )嘉賓介紹了國氫科技在燃料電池國產(chǎn)化關(guān)鍵材料部件的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。

催化劑方面，燃料電池催化劑要求具有較高的電化學(xué)活性和污染耐受性、高電化學(xué)面積、穩定性和耐久性、良好的導電性、適當的催化劑載體等。目前國內主流催化劑為鉑碳催化劑。周明正表示，Pt資源以及穩定碳材是關(guān)鍵，需要開(kāi)發(fā)新型高穩定、高活性的催化劑體系。目前催化劑技術(shù)難點(diǎn)是工程放大技術(shù)以及低鉑無(wú)鉑技術(shù)，在保證高反應活性和穩定性的情況下，如何降低催化劑中的鉑含量，甚至實(shí)現無(wú)鉑或其他非貴金屬的替代至關(guān)重要。目前，國內現有燃料電池催化劑企業(yè)超過(guò)10家，國內催化劑產(chǎn)能在100kg-1000kg/年；國氫科技已實(shí)現催化劑技術(shù)完全自主化。

質(zhì)子交換膜方面，需要開(kāi)發(fā)超薄、低滲透、長(cháng)壽命的全氟磺酸復合膜體系。質(zhì)子交換膜需要突破樹(shù)脂合成技術(shù)、高填充度技術(shù)、制造技術(shù)以及高耐久技術(shù)，國內電堆用質(zhì)子交換膜長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口，預估2022年至2025年，質(zhì)子交換膜市場(chǎng)需求180-200萬(wàn)m2/年；國氫科技年產(chǎn)質(zhì)子交換膜30萬(wàn)平，性能達到國際同類(lèi)產(chǎn)品水平。

膜電極（MEA）是燃料電池的“心臟”，MEA的性能直接影響燃料電池電堆和系統的性能；膜電極是燃料電池內部能量轉換的場(chǎng)所，承擔著(zhù)燃料電池內的多相物質(zhì)傳輸（液態(tài)水、氫氣、氧氣、質(zhì)子和電子傳輸）的職責，通過(guò)電化學(xué)反應將氫氣的化學(xué)能轉化為電能。

周明正介紹國氫科技膜電極制備工藝，從GDE熱壓法到CCM三合一膜電極法再到有序化膜電極法，國氫科技不斷探索，CCM三合一膜電極制備工藝已被廣泛采用，是目前主流的商業(yè)化制備方法，不僅有效提高了催化劑利用效率，更易滿(mǎn)足批量化制造的需求。

國內膜電極市場(chǎng)呈多家競爭局勢，預估2022年至2025年，膜電極市場(chǎng)需求50萬(wàn)cm2/年；國內膜電極企業(yè)擴產(chǎn)速度加快，規模效應帶動(dòng)膜電極成本持續下降。

周明正總結，產(chǎn)業(yè)化應用上，國氫科技努力實(shí)現自主化、高性能、低成本，在催化劑、碳紙、質(zhì)子膜、膜電極、雙極板基礎技術(shù)體系上不斷探索，生成燃料電池產(chǎn)品線(xiàn)及PEM制氫產(chǎn)品線(xiàn)兩大產(chǎn)品體系。建設長(cháng)春、北京、濟南、寧波、武漢、佛山、東京七大產(chǎn)業(yè)基地，夯實(shí)發(fā)展基礎。