武汉理工氢电：攻克膜电极痛点打造领先品牌

膜电极是燃料电池的核心组件，是燃料电池动力的根本来源，占据燃料电池系统成本极高。当前国产膜电极整体产业化经验仍然缺乏，如何提升产品性能、降低成本、提高工艺制备水平等都是业内十分关心的痛点问题。

当前高工氢电全国巡回调研活动(武汉站)正在火热进展当中。5月6日，巡回调研团队到访武汉理工氢电科技有限公司(下称“武汉理工氢电”)，高工氢电董事长张小飞与武汉理工氢电总经理田明星等高层围绕行业痛点问题展开深度交流。

武汉理工氢电，前身即武汉理工新能源，公司成立达12年之久，拥有一流的技术团队和成熟的膜电极生产技术，是国内唯一销售超百万片膜电极的生产企业，主要供货给世界知名燃料电池叉车公司和国内商用车燃料电池。

“去年营收相比于前年翻了几番，从今年已签的订单来看，今年营收比去年又有成倍的增长。”田明星透露，为了充分满足客户需求，公司原生产基地持续满负荷运转，同时今年新投产的自动化程度更高产线的产能也在快速爬坡。

在交流过程中，双方谈到膜电极的制备工艺、性能提升及成本降低等痛点话题。作为国内膜电极销量最大、产业化经验最充足的企业，武汉理工氢电经历过行业处于低谷期的各种艰辛，克服过工艺探索过程中的种种困难，对于行业目前仍然面临的难题深有体会。

田明星表示，膜电极制备最难的是几乎没有“现成”的设备可以采用。比如在CCM环节，将催化剂涂布到质子交换膜上这个工序，目前国内很难买到合适的设备，国外进口设备价格高昂，这需要膜电极厂家提“需求”给设备厂商去定制开发。在膜电极产业化初期，设备采购量小，且型号要求各不相同，设备厂商不一定愿意承接。

“不是买了设备就能用，也不是简单‘集成’就可以形成产线。”田明星说，目前虽然氢燃料电池行业渐渐火热起来，但配套的社会资源还没有跟上节奏。武汉理工氢电在膜电极领域沉淀多年，基本都是自己开发工艺联合设备厂商来设计配套设备。

对于膜电极制备上存在的问题，张小飞补充说道，当前燃料电池仍处于产业化初期，对于膜电极的市场需求量不够大，很多电堆厂商都只是小批量购买，且尺寸型号各不相同，膜电极厂商很多业务都是小批量定制满足客户需求。没有足够量的支撑，很难实现自动化生产。

综合来看，当前燃料电池整个市场还是偏小，导致行业内配套设备不成熟，而这又影响膜电极制备工艺精度及生产效率，对于产品的性能提升及成本下降都不利。但需注意的是，提升产品性能不能完全依赖于设备，尤其在设备不成熟的当下，这需要企业在工艺上做更多的努力。

“电堆的性能和寿命主要取决于膜电极，而膜电极的寿命主要取决于材料本身，取决于催化剂、质子交换膜和气体扩散层的性能指标。不过，膜电极在运行过程中可能会出现某些极端情况，如出现反极等，我们可以通过加入某些添加剂使膜电极具备抗反极能力等办法来延长膜电极寿命。”田明星表示，我们会尽力在研发上做很多的工作来攻克可能遇到的难题。

成本方面，膜电极的成本主要集中在材料成本上。当前催化剂、质子交换膜和气体扩散层中的碳纸主要依赖进口，国内膜电极厂商缺乏议价能力，导致成本高昂，原因涉及多方面。

目前国产质子交换膜与国际先进水平的最大区别在于产业化积累和批次稳定性；催化剂市场主要被庄信万丰和田中贵金属占领，国内商业化产品还处在起步阶段。由于批量较小，国内有些企业送样报价的催化剂产品比进口的还贵；碳纸方面，国内碳纤维厂家几乎都不愿意投入去做规模太小的气体扩散层碳纸。

“未来膜电极成本下降，核心材料国产化一定是趋势，但这需要时间。”田明星说，我们能做的一是提升膜电极制备技术水平，二是提高核心材料的利用率。

本次巡回调研活动得到赞助商山东魔方新能源科技有限公司团队的大力支持。目前魔方新能源主要研发设计燃料电池发动机、电堆、石墨双极板、MEA等核心产线。作为设备供应商，团队凭借十多年的燃料电池研发设计经验，可深度参与客户的技术工艺路线选型；可充分满足客户需求，开发出领先的整套生产线。