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高温质子交换膜商业化仍需突破重重难关

时间:2019-08-12    点击: 次    来源:网络    关键字:高温质子 - 小 + 大

虽然“高温质子交换膜”路线运营和推广环节更具有经济性,但从实际运营的氢燃料电池汽车数量上来看,该路线并未得到广泛认可,特别是高温质子交换膜的一些明显的缺陷需要继续改善。

“以代表膜产品PBI(中聚苯并咪唑)为例,纯PBI在常温下是绝缘体,电导率极低。”国内一家质子交换膜的企业负责人认为,需要对PBI进行改性处理,掺杂导电离子,才能提高PBI的电导率。

目前,业内的主流的解决方案为将PBI膜浸泡到磷酸当中,从而得到磷酸掺杂的PBI膜,以此提高其电导率。然而这种工艺又会导致磷酸掺杂的PBI容易溶胀,降低机械强度。并且,在高温的条件下,磷酸容易随着温度过高而流失,导致质子电导率的降低。

“高温质子交换膜的下一步是寻找不依赖水和磷酸的质子导体。”上述专业人士认为,无机固体酸由于在中高温下具有比较高的电导率并且运输方便,或成为下一步的主要研发方向,但产业化仍需多方推动。

然而解决高温质子交换膜的产业化难题只是第一步,在实际使用过程中,还需要考虑整车在轻量化方面的实际要求。如何提高“在线制氢”效率和压缩在线制氢设备的体积需要突破的难点。

“采用在线制氢模式意味着整车上要多预留一部分空间用于承载制氢设备,这无疑会增加整车的重量和体积。”国内一家氢燃料电池企业生产企业高层认为,燃料来源广泛这个优势在转化环节也面临着重重挑战。

由此可见,目前的高温质子交换膜离成熟化应用尚远,在实现搭配大批量生产之前,谈经济性也缺乏实际意义。

“从长远来看,转化效率更高,废气零排放的‘常温质子交换膜路线’更适合乘用车市场,但这需要建立在制氢、储氢和运氢这些环节打通的条件下。”国内一家不愿具名的电堆制造企业高层认为,现阶段“高温质子交换膜”路线还处于商业化推广的前期,若能解决相关工艺上的难题,会是高压储氢常规路线的补充,特别是对于不具备制氢储氢条件的地区来说。

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