湖北日報全媒記者 謝慧敏 通訊員 田勇
加氫10分鐘,續航600公里,即使在-30℃也能低溫啟動。剛剛閉幕的北京冬奧會上,國家電投200輛氫能大巴閃耀賽場,向全球展示了“中國制造”的實力。
“這些大巴搭載的‘氫騰’燃料電池系統,全部由國家電投氫能公司自主研發,其中,作為核心部件的質子交換膜,部分來自武漢的華中氫能產業基地。”武漢綠動氫能能源技術有限公司總經理劉真介紹。
3月1日,在位于武漢經開區的華中氫能產業基地,湖北日報全媒記者看到,年產30萬平方米的氫燃料電池質子交換膜生產線一派繁忙。千級無塵車間里,操作人員緊盯設備控制面板,經過涂布、加熱、收卷等多道工序,一卷卷質子交換膜整裝待發,厚度只有頭發絲的五分之一。
“這是武漢綠動專為國家電投“氫騰”燃料電池系統定制的,從研發到生產,全部實現‘武漢造’。”研發經理倪江鵬告訴記者。
氫燃料電池,是氫氣和氧氣通過電化學反應產生電能的裝置。其中,質子交換膜作為核心部件,其膜厚度、化學穩定性、質子傳導率直接影響著燃料電池的性能和壽命。
然而,由于技術門檻極高,質子交換膜及其原料“全氟磺酸樹脂”,過去只有少數發達國家能夠研發生產。我國在這一領域幾乎全部依賴進口,每平方米質子交換膜售價高達幾千元,成為制約我國氫能產業發展的“卡脖子”技術之一。
為打破國外壟斷,2020年,國家電投集團氫能公司落子武漢,設立武漢綠動氫能能源技術有限公司,負責建設國家電投華中氫能產業基地。這是國家電投在全國布局的5大基地之一,總投資達70億元,重點開展燃料電池核心部件產品研發及生產。除質子交換膜外,還包括膜電極、碳紙、電堆及燃料電池系統等,同時進行電解水制氫關鍵設備的研發和生產。
經過一年多建設,如今,華中氫能產業基地結出累累碩果——
國內一流的燃料電池實驗室和測評技術中心建成,80多名碩博學歷人才組成研發團隊,圍繞質子交換膜及原材料,以及其他核心關鍵零部件關鍵技術展開攻關,僅設備投入就接近1億元。
去年12月,國內首條全自主可控的氫燃料電池質子交換膜生產線正式投產,率先實現氫燃料電池關鍵零部件的國產化。自主研發的氫燃料電池質子交換膜,在質子電導率、氣體滲透率、機械強度等方面均相當或優于國內外同類競品,但價格只有競品的一半。
據悉,自投產以來,“武漢造”質子交換膜市場反饋良好,已聯合國內20多家頭部企業完成產品的測試和試用,并實現裝堆應用,后續有望逐步擴大市場份額。
以質子交換膜為突破口,武漢綠動正加快上下游布局。在華中氫能產業基地,記者看到,5棟新廠房雛形初現。今年8月,這里將迎來百萬片膜電極建成投產;10月,萬套燃料電池電堆將正式投產,達產后可為1萬套氫燃料電池提供“動力艙”。
“隨著北京冬奧會的成功示范,我國氫燃料電池汽車迎來新風口,2023年推廣量將達到1萬輛,2025年可達10萬輛,這為武漢氫能產業發展帶來了機遇。”劉真表示,國家電投氫能公司還將加快布局武漢,建設碳紙、雙極板、水電解膜等多個項目,力爭到2024年前,形成年產30萬平方米質子交換膜、1萬套燃料電池電堆及5000套電池動力系統產能,打造國內最大燃料電池關鍵材料研發生產基地,推動我國燃料電池核心材料產業跨越發展。