質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢投產(chǎn) 質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理 質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)展前景

• 2021年12月6日 HuangJiang來源：新浪 1364 90
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國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司30萬平方米氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢經(jīng)開區(qū)投產(chǎn)。這是國內(nèi)首條全自主可控的氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，實現(xiàn)了氫燃料電池關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效，對環(huán)境友好且發(fā)展最為成熟的燃料電池發(fā)

質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢投產(chǎn)

12月5日，國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司30萬平方米氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢經(jīng)開區(qū)投產(chǎn)。這是國內(nèi)首條全自主可控的氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，實現(xiàn)了氫燃料電池關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化。

燃料電池汽車被認(rèn)為是氫能發(fā)展的重要突破口，也是新能源汽車的下一個風(fēng)口。質(zhì)子交換膜是氫燃料電池的核心部件，由于技術(shù)門檻高、價格昂貴，此前國內(nèi)所需99%以上依賴進(jìn)口。

質(zhì)子交換膜燃料電池的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效，對環(huán)境友好且發(fā)展最為成熟的燃料電池發(fā)電體系，與傳統(tǒng)熱機(jī)發(fā)電相比有不可比擬的優(yōu)勢。

PEMFC的核心部件是其中的膜電極組件，主要由質(zhì)子交換膜，氣體催化層以及氣體擴(kuò)散層組成。PEMFC主要使用純凈的氫氣作為燃料氣，在陽極區(qū)域，氫氣被氧化成質(zhì)子，在水分子的幫助下透過質(zhì)子交換膜，傳輸?shù)诫姵氐年帢O。

這些質(zhì)子在陰極區(qū)域與催化劑還原氧氣形成的氧離子進(jìn)一步發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，這一過程釋放出的電子在外電路的定向移動就形成了電流，完成整個發(fā)電過程。因此，膜電極是質(zhì)子交換膜中多相物質(zhì)傳輸和發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場所，決定著燃料電池的性能、壽命及成本。

根據(jù)中研普華出版的《2021-2026年質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)市場需求與未來發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》顯示：

PEMFC的基本工作過程如下：

(1)氫氣通過雙極板上的導(dǎo)氣通道到達(dá)電池的陽極，氫分子在催化劑的作用下解離形成氫離子和電子;

(2)氫離子以水合質(zhì)子H+(xH2O)的形式通過電解質(zhì)膜到達(dá)陰極，電子在陽極側(cè)積累;

(3)氧氣通過雙極板到達(dá)陰極后，氧分子在催化劑的作用下變成氧離子，陰、陽極間形成一個電勢差;

(4)陽極和陰極通過外電路連接起來，在陽極積聚的電子就會通過外電路到達(dá)陰極，形成電流，對負(fù)載做功。同時，在陰極側(cè)反應(yīng)生成水;

(5)只要持續(xù)不斷地提供反應(yīng)氣體，PEMFC就可以連續(xù)工作，對外提供電能。

中國燃料電池市場發(fā)展空間

隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，化石能源的過渡消耗和于此同時產(chǎn)生的環(huán)境污染引起了人們巨大的擔(dān)憂。近年來，各地頻頻發(fā)生的水體污染，霧霾和沙塵暴等環(huán)境惡化事件，讓人們意識到尋找新的可替代能源以提高能源利用率并降低能源利用過程中環(huán)境污染物的排放已迫在眉睫。

中國氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)會此前公布的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年國內(nèi)氫氣產(chǎn)量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氫的比例，同比提高了 30%。

近年來氫能源汽車都保持較高的銷量和保有量增速，2016 年和 2019 年年復(fù)合增長率分別為 63% 和 114%，2020 年全球燃料電池市場規(guī)模 42 億美元。

在成本方面，燃料電池降本空間大，據(jù)測算，預(yù)計 2020-2030 年每年系統(tǒng)成本下降 14% 左右。長期來看，燃料電池汽車仍將是燃料電池市場的增長主力。

此外，根據(jù)預(yù)測，2020-2025 年全球燃料電池市場年復(fù)合增長 16.64%，2025 年將達(dá)到 90.5 億美元。燃料電池和氫能源汽車未來市場發(fā)展空間廣闊，具有較好的發(fā)展前景。

更多燃料電池行業(yè)詳情，可點(diǎn)擊中研普華出版的《2021-2026年質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)市場需求與未來發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》。

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  2021-2026年質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)市場需求與未來發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告

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