当前,我国“卡脖子”问题严峻
严重制约我国科技发展
为此,材料委天津院独家编制了
【中国新材料领域“卡脖子”系列研究报告】
今天,我们推出第①个领域:
【卡脖子系列研报之质子交换膜燃料电池】
(一共4篇,共33339字)
深度梳理分析燃料电池核心组件“卡脖子”难题
氢能,被誉为21世纪最具发展前景的清洁能源,而燃料电池是氢理想的转化装置,是氢能终端应用的关键技术。全球在氢燃料电池方面都积极布局,美国、日本、欧盟持续重视氢能与燃料电池行业,多举措促进其发展。2006年至2014年我国处在氢燃料电池发展规划阶段,自2014年起,“氢能与燃料电池”开始正式成为能源科技创新的战略方向。
在氢燃料电池中,质子交换膜燃料电池作为第五代燃料电池,具有功率密度高、能量转换效率高、工作温度低和启动快速等优点,是非常有潜力的汽车动力源,近年来已成为电化学和能源科学领域中的研究热点。据富士经济统计,2018年质子交换膜燃料电池全球市场约168亿日元(约合人民币10.11亿元),至2030年预计可达到6826亿日元(约合人民币410.65亿元)。
质子交换膜燃料电池的“心脏”是电堆,其结构包含膜电极、双极板和外壳,膜电极又由质子交换膜、催化剂和气体扩散层组成。
电堆是燃料电池产业发展的关键因素之一,低成本、高性能、批量供应是燃料电池厂商占据全球市场的三大利器。我国燃料电池市场近几年迅速扩张,潜能巨大,已在全球市场占据近四分之一。但由于国产零部件性能和产能不足等原因,我国质子交换膜燃料电池组件也存在着一定的“卡脖子”问题。
质子交换膜作为电池核心材料
也存在着一定的技术难题
质子交换膜成本通常占到燃料电池电堆总成本的11%左右,直接影响燃料电池的使用寿命。全球质子交换膜市场形成美日垄断的局面,市场份额多被杜邦公司、日本旭化成、日本旭硝子、比利时索尔维等行业巨头占领;我国虽已具备主流质子交换膜量产能力,但距实现国产替代还需时日,且面临着材料和工艺受限的困局,还处于受限于人的被动状态。
因此材料委天津院围绕质子交换膜燃料电池的核心组件——质子交换膜技术在发展中存在的卡脖子问题进行了分析,并发布系列报告。
【推荐理由】
1.聚焦我国材料领域“卡脖子”现状,覆盖燃料电池、膜材料、半导体等多个主流材料领域;
2.内容充盈、简单易懂,从全国格局、国内外产业现状、“卡脖子”难点剖析、未来发展建议等方面对材料领域深度解读;
3.材料委重磅专家指导意见,材料委天津院行业分析师团队深度调研、系统梳理、专业分析;
4.有助于读者快速掌握我国各材料领域“卡脖子”现状及详情,为政策制定、产品提升、学术研究等提供参考。