近日，在2023年火炬科技成果直通車暨江蘇省專利(成果)拍賣季綠色雙碳專場傳來消息，國內(nèi)氫能龍頭鴻達(dá)興業(yè)旗下全資子公司金材科技，歷時25個月自主研發(fā)質(zhì)子交換膜，一舉解決了這一領(lǐng)域的卡脖子難題，該項(xiàng)技術(shù)并獲得江蘇省產(chǎn)業(yè)前瞻與關(guān)鍵核心技術(shù)科技計(jì)劃項(xiàng)目資金支持。

“這一層就是我們做的質(zhì)子交換膜，它的厚度只有15微米，也就是一張A4紙五分之一的厚度。”金材科技總經(jīng)理謝四海介紹，質(zhì)子交換膜雖然外觀平平無奇，但是薄如蟬翼，1平方米僅有20多克重，通過這張膜，氫能在無需燃燒的情況下直接轉(zhuǎn)化為電能，氫氣轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，電子通過用電器轉(zhuǎn)化成電流，驅(qū)動汽車或者用電器運(yùn)轉(zhuǎn)，另外質(zhì)子和對面的氧結(jié)合變成水，所以它的排放物只有水。

因此，“質(zhì)子交換膜”被譽(yù)為氫能產(chǎn)業(yè)的“芯片”，是汽車燃料電池的核心部件，其作用是隔離氫氣和氧氣并傳遞質(zhì)子，是PEM電解水制氫技術(shù)和燃料電池領(lǐng)域的關(guān)鍵原材料之一。質(zhì)子交換膜制備工藝復(fù)雜，長期被戈?duì)枴⒖颇降让绹腿毡镜纳贁?shù)廠家壟斷，國外企業(yè)在質(zhì)子交換膜市場占據(jù)著主導(dǎo)地位。對于目前國內(nèi)的企業(yè)來說，質(zhì)子交換膜的難點(diǎn)主要在于生產(chǎn)周期長、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，要突破這些壁壘，國內(nèi)質(zhì)子交換膜企業(yè)持續(xù)在發(fā)力。

作為國產(chǎn)質(zhì)子膜供應(yīng)商的金材科技，創(chuàng)新性地引入多項(xiàng)自主創(chuàng)新技術(shù)及成果，填補(bǔ)氫燃料電池的多項(xiàng)技術(shù)空白，技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)或國內(nèi)領(lǐng)先水平，大大縮小與國外先進(jìn)產(chǎn)品的差距，具有很好的產(chǎn)業(yè)化前景。

謝四海介紹，目前質(zhì)子交換膜進(jìn)口的主流競爭對手價格是2000元1平方米，質(zhì)子交換膜生產(chǎn)技術(shù)大批實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化后，預(yù)計(jì)能做到600元1平方米左右，這樣能大幅降低氫燃料電池的成本。項(xiàng)目量產(chǎn)后，預(yù)計(jì)可以減少膜材料使用量20%以上，節(jié)省成本30%以上，大大降低能源和原料損耗。同樣，對于氫能源汽車來說，通過大規(guī)模國產(chǎn)化的質(zhì)子交換膜，能讓每一臺氫燃料汽車的核心部件電池成本降低2.8萬元。

金材科技相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，氫燃料電池系統(tǒng)作為氫能源汽車的心臟，占?xì)淠茉雌嚿a(chǎn)成本60%以上，而電堆成本在電池系統(tǒng)中的占比同樣超過60%。在電堆組成成本方面，質(zhì)子交換膜成本占比16%。

相關(guān)專家認(rèn)為，此次國內(nèi)企業(yè)突破質(zhì)子交換膜卡脖子技術(shù)后，能夠在一定程度上緩解當(dāng)前進(jìn)口質(zhì)子膜供應(yīng)不穩(wěn)定、價格高等問題，對于綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有促進(jìn)作用。相關(guān)市場機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年質(zhì)子交換膜需求量約2640萬平米，市場空間可達(dá)132億元，按照10%用到本項(xiàng)目的質(zhì)子交換膜計(jì)算，將有產(chǎn)值12億元。

同樣，質(zhì)子交換膜的國產(chǎn)自主研發(fā)后，將進(jìn)一步完善我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈。此前，鴻達(dá)興業(yè)已在氫氣的制取、儲存、運(yùn)輸及加注等上游全產(chǎn)業(yè)鏈，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并擁有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲氫三種技術(shù)。此次旗下子公司金材科技發(fā)布質(zhì)子交換膜技術(shù)后，不僅增強(qiáng)企業(yè)的韌性，也將助力我國氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。