1、國(guó)產(chǎn)材料批量應(yīng)用局面進(jìn)一步打開。示范期由政府主導(dǎo)的氫車示范項(xiàng)目更強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈的自主化，這種情況下，國(guó)產(chǎn)材料的的應(yīng)用進(jìn)程加速。

 

質(zhì)子交換膜方面，國(guó)產(chǎn)質(zhì)子交換膜今年在部分地區(qū)的示范項(xiàng)目上取得了商用化的局部突破，如今年淄博市首批50輛氫燃料電池冷藏車、北京冬奧會(huì)國(guó)電投配套的氫能大巴分別批量采用了東岳未來氫能、武漢綠動(dòng)的質(zhì)子交換膜產(chǎn)品。

 

催化劑方面，今年以來，國(guó)際材料巨頭加緊布局催化劑市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)催化劑企業(yè)也在加快推進(jìn)商用進(jìn)程。目前以氫電中科、深航院、南京東焱、中科科創(chuàng)、中自科技等為代表的催化劑企業(yè)走進(jìn)客戶驗(yàn)證，向批量化生產(chǎn)的方向探索。

 

氣體擴(kuò)散層產(chǎn)業(yè)化涉及制漿造紙、涂布熱壓、碳化石墨化等多行業(yè)領(lǐng)域交叉，同時(shí)對(duì)工程技術(shù)平臺(tái)和公用工程平臺(tái)的依賴也比較大，限制了很多企業(yè)入局，因此相對(duì)其他核心材料發(fā)展步伐整體偏慢。但通用氫能、仁豐特材等企業(yè)正走在加速追趕的路上，已為多家頭部企業(yè)小量供貨，逐漸打開市場(chǎng)應(yīng)用突破口。

 

膜電極方面，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)膜電極已經(jīng)占據(jù)了出貨量的主流。以鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源、武漢理工氫電、擎動(dòng)科技、億氫科技為代表的企業(yè)已經(jīng)助推國(guó)產(chǎn)膜電極進(jìn)入快速發(fā)展階段。同時(shí)車企、燃料電池企業(yè)向膜電極延伸的趨勢(shì)明顯（部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)膜電極自產(chǎn)自用），潛在競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。

 

2、產(chǎn)能布局持續(xù)加碼。國(guó)內(nèi)的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)已邁過了早期的路線驗(yàn)證階段，隨著五大示范城市及中長(zhǎng)期氫能規(guī)劃政策紅利的落地，市場(chǎng)前景進(jìn)一步明確，也吸引了國(guó)內(nèi)外參與企業(yè)的深入布局。

 

質(zhì)子交換膜方面，東岳未來氫能150萬m²質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線一期工程、武漢綠動(dòng)華中氫能產(chǎn)業(yè)基地30萬m²的質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線已正式投產(chǎn)，浙江漢丞已建成了年產(chǎn)30萬m²的質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，未來還將擴(kuò)建至100萬m²。

 

氣體擴(kuò)散層方面，仁豐特材150萬m²/年氣體擴(kuò)散層GDL生產(chǎn)線已列入淄博市“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)重大示范及山東省能源領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，現(xiàn)一期50萬m²產(chǎn)線已建成投產(chǎn)。

 

催化劑領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)以采購進(jìn)口催化劑為主，今年國(guó)際材料巨頭已經(jīng)開始催化劑產(chǎn)能擴(kuò)張的加碼布局。優(yōu)美科于7月宣布在中國(guó)本土投資建廠，以期分享更多的氫能市場(chǎng)紅利。

 

膜電極方面，國(guó)產(chǎn)膜電極龍頭鴻基創(chuàng)能在今年6月達(dá)成了佛山基地的投產(chǎn)，其廣州基地加佛山基地總產(chǎn)能達(dá)1000萬片。國(guó)際知名企業(yè)巴拉德也于今年9月宣布將在上海嘉定建立中國(guó)總部、膜電極制造工廠及研發(fā)中心，計(jì)劃在未來三年投資約1.3億美元。

 

3、向高性能、低成本和長(zhǎng)壽命方向進(jìn)階。核心材料的技術(shù)升級(jí)，直接影響電堆的高性能、低成本和長(zhǎng)壽命發(fā)展。今年以來，質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、催化劑、膜電極等各環(huán)節(jié)技術(shù)均有所進(jìn)步：

 

質(zhì)子交換膜正向薄型化方向快速進(jìn)階，同時(shí)可靠性和穩(wěn)定性在提升；氣體擴(kuò)散層的生產(chǎn)工藝優(yōu)化一方面同樣體現(xiàn)在薄型化方面，旨在減少傳導(dǎo)阻力、改善電堆極化，其散熱性、排水性也是下游用戶越來越關(guān)注的重點(diǎn)；催化劑技術(shù)升級(jí)首先是陰極動(dòng)力學(xué)、阻抗和質(zhì)量傳輸造成的性能損失，以及鉑載量的降低、耐久性的提升；膜電極的設(shè)計(jì)與電堆設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，技術(shù)升級(jí)體現(xiàn)在功率密度要求、批量供貨一致性要求、成本要求等。

 

4、向上游PEM制氫材料延伸。GGII預(yù)計(jì)，2025年國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)需求量將超過2GW，2022-2025年中國(guó)堿性及PEM制氫設(shè)備裝機(jī)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到48%和126%，PEM制氫設(shè)備將迎來規(guī)模化示范應(yīng)用。隨著國(guó)內(nèi)PEM制氫設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，膜電極、質(zhì)子交換膜、催化劑等核心材料逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，疊加規(guī)模化生產(chǎn)降本。

 

國(guó)內(nèi)以鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源、武漢理工氫電、擎動(dòng)科技、億氫科技等為代表的膜電極企業(yè)，以東岳未來氫能、武漢綠動(dòng)、科潤(rùn)新材料為代表的質(zhì)子交換膜企業(yè)；氫電中科、中科科創(chuàng)等為代表的催化劑企業(yè)均已向電解水制氫催化劑領(lǐng)域拓展，不少企業(yè)已經(jīng)完成電解水制氫材料產(chǎn)品的開發(fā)工作。

 

下文重點(diǎn)介紹部分核心材料企業(yè)在2022年的具體成績(jī)與表現(xiàn)，從中可窺見當(dāng)前該領(lǐng)域的技術(shù)水平、市場(chǎng)特點(diǎn)：

 

 

鴻基創(chuàng)能成立于2017年，專注于膜電極開發(fā)，在燃料電池領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)膜電極產(chǎn)業(yè)化，并協(xié)助電堆及整車廠提高燃料電池的性能，降低成本；在制氫領(lǐng)域，開展PEM電解水制氫膜電極的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

 

鴻基創(chuàng)能現(xiàn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的催化劑涂層質(zhì)子膜（CCM）產(chǎn)品，可以滿足燃料電池汽車在各種極端條件下（高溫低濕、低溫高濕、低溫啟動(dòng)、頻繁啟停等）的運(yùn)行要求；MEA膜電極產(chǎn)品兼顧到燃料電池車在各種工況條件下的運(yùn)行要求，具有功率密度高、壽命長(zhǎng)、成本低以及有良好的抗反極能力，初始抗反極能力超過185分鐘，在滿足壽命的同時(shí)，電流密度1.5A/cm²時(shí)，功率密度大于1.05W/cm²，最高可達(dá)到1.5W/cm²。

 

2021年鴻基創(chuàng)能實(shí)現(xiàn)出貨107萬片膜電極產(chǎn)品的行業(yè)紀(jì)錄，位居當(dāng)年國(guó)內(nèi)獨(dú)立第三方膜電極企業(yè)出貨量首位；今年前三季度出貨100萬片，預(yù)計(jì)全年出貨170萬片，出貨量依然穩(wěn)居行業(yè)前列；明年的銷量目標(biāo)是300萬片。

 

 

東岳未來氫能成立于2017年，是國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)全氟質(zhì)子交換膜全產(chǎn)業(yè)鏈量產(chǎn)技術(shù)突破并擁有大規(guī)模供應(yīng)能力的企業(yè)，燃料電池膜產(chǎn)品性能達(dá)到全球先進(jìn)水平，致力于燃料電池用質(zhì)子交換膜關(guān)鍵材料的生產(chǎn)與銷售及其配套產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。

 

目前東岳未來氫能已經(jīng)構(gòu)建了完整的質(zhì)子膜全產(chǎn)業(yè)鏈布局。燃料電池用質(zhì)子膜方面，開發(fā)了代表性產(chǎn)品DMR100及升級(jí)產(chǎn)品耐低濕質(zhì)子膜DM2256B、10μm超薄復(fù)合質(zhì)子膜DM2276B，產(chǎn)品展現(xiàn)出優(yōu)良的性能和阻抗。在PEM電解水制氫用質(zhì)子膜方面，開發(fā)了DME670(170μm)和DME6321A(120μm)質(zhì)子膜產(chǎn)品，產(chǎn)品具有更高的強(qiáng)度、更低的質(zhì)子傳輸阻抗以及優(yōu)良的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行壽命，旨在滿足高功率輸出的電解制氫應(yīng)用需求。

 

 

仁豐特材創(chuàng)立于2006年，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的特種紙材料骨干生產(chǎn)企業(yè)，公司擁有GDL生產(chǎn)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果：發(fā)明專利（實(shí)質(zhì)審查）13項(xiàng)，其中樹脂改性4項(xiàng)、微孔層涂布工藝2項(xiàng)、薄型化炭紙3項(xiàng)、其他4項(xiàng)；已授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)。

 

目前仁豐特材的氣體擴(kuò)散層產(chǎn)能與國(guó)際同類先進(jìn)GDL生產(chǎn)企業(yè)相當(dāng)，主要采用濕法生產(chǎn) GDL 技術(shù)，從短切碳纖維原料起，包括制漿、抄造、涂膠、熱壓、碳化、石墨化、疏水層涂布、微孔層涂布、燒結(jié)全鏈生產(chǎn)，卷對(duì)卷產(chǎn)品國(guó)內(nèi)首家規(guī)模化實(shí)現(xiàn)，手握自主工程化設(shè)計(jì)和產(chǎn)線設(shè)備集成，包括豐富的在線檢測(cè)、產(chǎn)品缺陷識(shí)別檢測(cè)技術(shù)。

 

 

氫電中科是廣東省高新技術(shù)企業(yè)，致力于氫能和氫燃料電池電源系統(tǒng)關(guān)鍵材料、部件開發(fā)和提供氫能應(yīng)用解決方案，是廣東省燃料電池汽車示范城市群核心材料催化劑重點(diǎn)企業(yè)。

 

目前氫電中科的鉑碳催化劑已上車通過強(qiáng)檢，經(jīng)客戶全面測(cè)試反饋，成本低，電化學(xué)活性面積和質(zhì)量活性高，且工藝適應(yīng)性強(qiáng)，重復(fù)性高、良品率高，鉑碳催化劑批次產(chǎn)品的差異性小于2%；量產(chǎn)設(shè)備成本低。其第二代鉑合金催化劑以鉑碳為原材料，制備合金，所以非常方便實(shí)現(xiàn)合金的粒徑、組分的調(diào)控，其單電池性能、長(zhǎng)壽命測(cè)試、循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果均優(yōu)于國(guó)際知名產(chǎn)品。