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        氫能產業應重視關鍵材料研究

        發布時間:2019-03-08 11:49:21
        來源:中國能源報
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               作為清潔的二次能源,氫能的廣泛應用將成為影響經濟發展的重要因素,為工業化注入新鮮血液。世界上氫能技術處于領先地位的國家如美國、加拿大、德國和日本,其燃料電池及氫能產業鏈技術經過了20多年研究,氫能產業體系、核心部件及材料均已具備量產基礎,商業化推廣迅猛。

               近年來,我國也提出了氫能的產業發展規劃和支持政策,但我國制造業核心工藝技術、核心部件及材料等技術基礎相對薄弱,在氫能產業核心的燃料電池系統研發制造方面,幾乎沒有具備一定規模的材料及核心部件的研發和制造商、沒有自有知識產權的電堆及量產制造工藝技術,只有極少量商業運行的燃料電池車和加氫站,氫能產業鏈建設仍處于初期階段。

               目前我國燃料電池及氫能產業發展的難點在于:

               一是燃料電池等產品質量和水平有待提高。以氫能核心燃料電池系統技術為例,燃料電池系統是發電單元,電堆是其核心部件,電堆的關鍵部件是膜電極組件和雙極板,關鍵材料包括質子交換膜、鉑金催化劑、極板材料、極板涂層材料等,但我國在這方面水平和質量還達不到燃料電池的要求。

               二是尚未掌握批量制造工藝技術。我國有些材料和產品設計實驗室成果已達到國際水平,但不掌握批量制造工藝技術,沒有批量生產線,燃料電池產業鏈依然梗阻。以電堆制造批量工藝技術為例,我國目前還沒有掌握極板的加工工藝技術、以原材料為基礎的全自動化電堆批量制造工藝技術、催化劑涂層批量制造工藝技術等,直接影響到電堆質量一致性、可靠性及整個燃料電池系統的品質,不良率居高不下,直接導致成本居高不下。沒有批量制造工藝技術無法滿足我國巨大的應用市場需求。

               三是通用材料和制造工藝缺乏。如不銹鋼材料,既是燃料電池極板的重要材料,也是未來管道輸氫的重要材料。德國使用不銹鋼316L管道輸送純氫氣體40年左右了,我國也生產這個批號的鋼材料,但等級低、雜質高,不適用于輸氫要求。氫能產業鏈應用領域需要多種高壓閥門,對金屬材料的耐腐蝕、承高壓性能要求高。我國煉鋼產業規模大,但無法生產氫能產業所需的特種和高品質鋼材,只能大量進口。

               建議:

               一是盡早啟動在關鍵材料、核心部件和制造工藝技術上的投入?,F階段我國對氫能的資金投入主要集中在燃料電池及氫能的產業發展和市場培育上,燃料電池汽車制造商獲得支持資金,擴大了燃料電池汽車的制造規模,但氫能基礎材料和核心部件才是產業發展的關鍵,現在仍需從國際上大量采購。我國長期大量投入,但主宰權沒能掌握在自己手中,特別是燃料電池和氫能源技術是軍民融合技術,其重要性不言而喻。因此,我國需要盡快將重點轉移到關鍵材料、核心部件和制造工藝技術的研究上。

               二是通過中德合作發展我國在氫能產品和裝備領域的批量制造工藝技術。德國是世界裝備制造業領頭羊,其工業標準與中國工業標準契合度高,經過20年的研發實踐,已擁有了完善成熟的氫能源全產業鏈上下游產業體系和技術,目前處于大力發展和推廣期。我國氫能產業市場需求全球最大,政府對氫能的產業支持力度全球最大。中國企業可以通過與德國企業在核心技術層面開展合作,力爭實現批量制造工藝技術和產業本地化轉移,逐步建立我國的氫能產業研發和制造體系。

               綜上所述,我國在推動燃料電池和氫能技術發展,出臺燃料電池汽車和加氫站支持政策的同時,特別要高度重視氫能產業各個技術環節涉及的關鍵材料、核心部件及制造工藝技術的研發,加快出臺相應的支持政策。要借鑒適合我國發展的其他國家的發展經驗,了解其發展歷程,研究其技術路線的選擇原因,少走彎路,使我國的氫能產業體系健康發展。

        致力于印刷包裝裝備、精密涂布裝備、特種機電裝備的研制
        印刷裝備、精密涂布裝備、新能源新材料生產線、水處理膜材料成套生產線、裝飾材料成套生產線、智能產線以及精密加工業務

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