HTPEM技术获突破燃料电池商业化进程有望提速

为何氢能概念在资本市场被炒得如火如荼?为何产业资本纷纷抢滩布局燃料锂电池产业链?答案或许是技术变革速度超出大众预期。上证报记者昨日获悉，坤艾(KunAi)新材料科技(上海)有限公司近期研发成功了新一代以超高分子量高性能磷酸掺杂聚苯并咪唑(PBI)为核心的高温燃料锂电池质子交换膜(HTPEM)，该项技术攻克了多项核心材料的技术难题，填补了我国在该领域的自有技术空白，未来的燃料锂电池将拥有更多的“我国芯”。

坤艾研发获重大突破

质子交换膜是PEM燃料锂电池的核心组件，重要功能是充当质子通道实现质子快速传导，同时还起阻隔阳极氧化物和阴极燃料的作用，防止燃料(氢气、甲醇等)和氧化物(氧气、空气)在两个电极间发生互混。

据介绍，与现有的质子交换膜相比，新的KunAi-HTPEM质子交换膜材料具有超高分子量、卓越的机械强度以及优异的质子导通率、超长运行时间、严格的成本控制，预计可大幅加快氢燃料锂电池的商业化进程。

据介绍，KunAi-HTPEM质子交换膜材料的固体含量高达10-20%，其中高分子材料的固有粘度值可高达2-dl/g，质子膜机械强度相应大幅提高，预计运行时间可以达到35,000～40,000小时，可以显著提高燃料锂电池组的寿命。

目前市场上已有产品中，与KunAi-HTPEM质子交换膜对标的是巴斯夫高温质子交换膜，后者已经实现了20000小时稳定性运行。

据公开消息，巴斯夫高温质子交换膜电极曾供应Samsung、plugpower、ultracell、丹麦Serenergy等客户。在2018年的北京车展上，由中德合资公司GumpertAiwaysAutoMobileGmbH与丹麦燃料锂电池开发制造商丹麦SerEnergy合作的超跑轿车亮相，基于巴斯夫高温质子交换膜技术的5KW电堆，利用重整甲醇产生的非高纯氢气给60KW锂离子电池充电，只需加注3分钟甲醇燃料，即可续航1200公里。

燃料锂电池成本将大幅下降

高温质子交换膜可以大幅降低燃料锂电池的成本。据介绍，以高温质子交换膜膜电极(MEA)为核心的燃料锂电池总系统，不同于目前流行的常温(60-80摄氏度)全氟磺酸膜电极(MEA)燃料锂电池系统，高温质子膜可以不依赖高纯氢气制备、储存，可直接使用甲醇重整出来的含杂质的氢气，燃料锂电池总系统的复杂程度减低，运行无故障率提高，具有非常大的成本优势。从原材料来源来看，甲醇价格低廉，能够最大限度地利用现有加油站的便利，在乘用车上的应用将会更加容易和便利。

坤艾的突破源于技术团队多年的积累。上证报记者了解到，坤艾新材料科技成立时间3年多，时间不算很长，已汇集了燃料锂电池工业界和学术界的多位元老级全球技术专家，核心团队曾在巴斯夫燃料锂电池和普拉格能源(PlugPower)工作，该团队曾参与了巴斯夫高温质子交换膜的研发。据悉，公司已经在准备各项技术专利申请资料，预计近期将在全球提交技术专利申请。

有接受记者采访的电池行业资深人士表示，高温质子交换膜是燃料锂电池技术突破的一个重要方向，随着国家产业政策的支持，越来越多的资金和人才投入到这个行业，将进一步推动我国氢能源产业的发展。一个可喜的现象是，氢能燃料锂电池公交车已经在多个城市开始上路运营，包括上海、武汉、成都等，来自实际运营的经验也将进一步推动产业的进步。