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

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國(guó)家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司30萬(wàn)平方米氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢經(jīng)開(kāi)區(qū)投產(chǎn)。這是國(guó)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(shí)現(xiàn)了氫燃料電池關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效，對(duì)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(guó)家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司30萬(wàn)平方米氫燃料電池質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線在武漢經(jīng)開(kāi)區(qū)投產(chǎn)。這是國(guó)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(shí)現(xiàn)了氫燃料電池關(guān)鍵零部件的國(guó)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(gè)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(jià)格昂貴，此前國(guó)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(shì)

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(duì)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(shì)。

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(yáng)極區(qū)域，氫氣被氧化成質(zhì)子，在水分子的幫助下透過(guò)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(guò)程釋放出的電子在外電路的定向移動(dòng)就形成了電流，完成整個(gè)發(fā)電過(guò)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(chǎng)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(chǎng)需求與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示：

PEMFC的基本工作過(guò)程如下：

(1)氫氣通過(guò)雙極板上的導(dǎo)氣通道到達(dá)電池的陽(yáng)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(guò)電解質(zhì)膜到達(dá)陰極，電子在陽(yáng)極側(cè)積累;

(3)氧氣通過(guò)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(yáng)極間形成一個(gè)電勢(shì)差;

(4)陽(yáng)極和陰極通過(guò)外電路連接起來(lái)，在陽(yáng)極積聚的電子就會(huì)通過(guò)外電路到達(dá)陰極，形成電流，對(duì)負(fù)載做功。同時(shí)，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(duì)外提供電能。

中國(guó)燃料電池市場(chǎng)發(fā)展空間

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，化石能源的過(guò)渡消耗和于此同時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染引起了人們巨大的擔(dān)憂。近年來(lái)，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(shí)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(guò)程中環(huán)境污染物的排放已迫在眉睫。

中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)此前公布的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年國(guó)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(lái)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(zhǎng)率分別為 63% 和 114%，2020 年全球燃料電池市場(chǎng)規(guī)模 42 億美元。

在成本方面，燃料電池降本空間大，據(jù)測(cè)算，預(yù)計(jì) 2020-2030 年每年系統(tǒng)成本下降 14% 左右。長(zhǎng)期來(lái)看，燃料電池汽車仍將是燃料電池市場(chǎng)的增長(zhǎng)主力。

此外，根據(jù)預(yù)測(cè)，2020-2025 年全球燃料電池市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng) 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(lái)市場(chǎng)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(chǎng)需求與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》。

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  2021-2026年質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)市場(chǎng)需求與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告

  隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，化石能源的過(guò)渡消耗和于此同時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染引起了人們巨大的擔(dān)憂。近年來(lái)，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(shí)到尋找新的可替代能源以...

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