国产PEM电解槽资料“破冰”
上一年以来,PEM电解水制氢设备在技能端和商场端获得明显打破的一起,国内PEM电解槽资料企业也开端连续出场,敞开国产化代替的测验。
膜电极企业中,已有武汉理工氢电完成小批量对外供货,鸿基创能已布局PEM电解槽膜电极产线;质子交流膜企业中,东岳未来氢能、科润新资料已送样验证;催化剂企业中,中科科创已批量对外供货,氢电中科、济平新能源等企业也送样验证;气体分散层(GDL)方面,玖昱科技、浙江菲尔特等企业完成阳极钛毡的供货,通用氢能的碳毡也在进行阴极侧的验证。
PEM电解槽资料国产化现状
质子交流膜是PEM电解槽最为中心的资料之一。现阶段在国内少量能够量产质子交流膜的企业中,东岳未来氢能、科润新资料现已敞开在下流PEM电解槽范畴的测验验证,可是间隔真实的批量化运用还有一段间隔。
在质子交流膜敞开验证测验之时,膜电极现已有了小批量的对外供给,尽管量还不大。“咱们公司的产品在PEM电解槽范畴现已开端供货,从出货量来看,大约只要燃料电池膜电极的2%左右。”武汉理工氢电总经理田明星表明,从下流客户的反应来看,我们对引入国产膜电极的热心很高,尽管下流客户首要在做国产化代替的测验验证,但未来这部分的代替商场将十分可观。
除了武汉理工氢电,鸿基创能也很看好PEM电解槽范畴的商场空间。“鸿基的膜电极产品现已在国内多家PEM电解槽客户中测验,从测验的成果反应来看,根本达到了批量运用的功能指标要求。”鸿基创能首席执行官邹渝泉博士表明,从现在的开展来看,在坚持产品功能和耐久性的情况下,公司研制的PEM电解槽膜电极贵金属载量能够控制在1.2-1.5mg/cm2左右,相对于职业2.0mg/cm2的水平有所提高。
此外,为了满意商场批量化运用的需求,鸿基创能除了在技能、研制方面提高,也在生产工艺方面针对PEM电解槽特性,规划了专门的膜电极生产线。估计将在本年下半年完成小批量中试。
在催化剂范畴,PEM电解槽现已成为未来国产催化剂的一个增量商场,现在国内现已有中科科创、氢电中科、济平新能源等企业推出了用于电解水制氢的催化剂产品。
其间,中科科创选用绿色化学工艺制备的氧化铱催化剂,已具有单批次公斤级生产才能,且多批次活性、寿数等物理性质和化学性质一致性极高。其产品而且现已供给给世界某水电解头部企业(保密协议约束),并已在多家国内头部的PEM制氢企业中运用。
在气体分散层(GDL)方面,当时PEM电解槽首要用钛纤维毡(下称“钛毡”)作为阳极,碳毡作为阴极。现在进入钛毡的企业有玖昱科技、浙江菲尔特等企业;阴极方面,通用氢能的产品尚在测验验证阶段。
PEM电解槽资料的国内外商场格式
在更多的企业挑选进入PEM电解槽资料范畴前,有必要先深化了解现有PEM电解槽产业链的商场格式及技能水平,以躲避危险。
PEM制氢中心的原资料——质子交流膜,现在首要运用杜邦的nafion-711和511系列。该系列首要选用全氟磺酸树脂制造,膜厚度是一般燃料电池交流膜的10-15倍,因而全体本钱十分高。
“从国产质子交流膜的送样测验周期和工程验证周期来看,杜邦独占国内PEM电解槽用商场的局势在短期内还难以改动。”国内一家PEM电解槽企业的技能总监表明,现阶段国产质子交流膜在现已在送样测验了,还需求在耐久性和一致性上持续提高。
贵金属催化剂方面,PEM膜电极阳极和阴极首要运用铂和铱两种贵金属催化剂。这两种贵金属在国内的储量较少,铂金和铱金主需求从南非、俄罗斯、南美等区域进口。此外,国内这两种催化剂的制造工艺和产能水平还无法与Johnson Matthey、TKK等外资品牌比美,好在少量国内PEM设备企业现已开端测验国产催化剂产品。
分散层资料方面,现在职业内首要运用烧结毡、钛毡和碳毡等资料道路,其间阳极以钛毡作用最高,阴极首要运用碳毡。为了完成资料与自家工艺的最佳合作,分散层填充资料根本上都是需求定制,这也是表现各家工艺水平的中心环节之一。现阶段,国内的中船718所和山东赛克赛斯都是定制国产分散层资料,这方面国产化程度相对较高。
在双极板方面,上海治臻上一年在展会上推出了专门用于PEM电解槽的钛板产品,而国内首要的PEM电解槽企根本是挑选定制开发钛板,难点在提高精度加工水平和降低本钱。
好消息是,跟着国内燃料电池产业化的提速,其本钱正在快速下降(近两年电堆价格都在急速下降),其本钱下降的效益能够被PEM制氢设备所共享。
现在PEM电解水制氢商场的快速兴起给上游资料商场带来了幻想空间。
曩昔10年间,全球加快推动可再生能源PEM电解水制氢演示项目建造,演示项目数量和单体规划出现逐年扩展的趋势,现在PEM水电解制氢已迈入10MW等级演示运用阶段。
详细来看,NEL-ProtonPEM电解制氢设备的布置量超越2000套(散布于72个国家和区域),具有全球PEM电解制氢70%的商场份额,具有集成10MW以上制氢体系的才能;收买了Hydrogenics的康明斯也在上一年9月,接到中国商场兆瓦级PEM制氢设备订单。
国内企业中,聚集PEM电解水制氢设备的公司及科研机构首要有中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、淳华氢能等,部分企业的订单在上一年有了大幅的添加。
在“双碳”布景下,绿氢开展的呼声日益高涨,电解水制氢正迎来新一轮开展时机,估计未来对大型PEM电解水制氢设备需求将进一步添加,这也给国产PEM电解槽资料企业带来了新的时机。
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