質(zhì)子交換膜是燃料電池的核心材料，其性能好壞直接影響燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程。為了早日實現(xiàn)燃料電池的產(chǎn)業(yè)化，業(yè)界在質(zhì)子交換膜的制造工藝和材料改性方面已開展了大量研究。武漢理工大學是國內(nèi)較早開展燃料電池復合質(zhì)子交換膜工程化制備技術的單位之一。
近期，高工氫電特別專訪了唐浩林教授，圍繞質(zhì)子交換膜技術研究與產(chǎn)業(yè)化推進相關話題展開深度交流。唐浩林教授有哪些真知灼見？且看以下對話實錄：
高工氫電：請介紹武漢理工質(zhì)子交換膜技術研究進展。
唐浩林教授：武漢理工大學是國內(nèi)較早開展燃料電池復合質(zhì)子交換膜工程化制備技術的單位之一，從2003年開始有16年的質(zhì)子交換膜研究歷史。武漢理工大學在全氟磺酸樹脂分散技術、高填充度復合質(zhì)子交換膜制備技術、質(zhì)子交換膜溶脹應力控制技術和缺陷基團原位消除技術等涉及質(zhì)子交換膜制備技術、壽命和可靠性的應用基礎性研究方面具有較多的積累。
高工氫電：據(jù)您觀察，國內(nèi)質(zhì)子交換膜理論研究與產(chǎn)業(yè)化是否存在脫節(jié)？
唐浩林教授：由于材料耐久性的原因，現(xiàn)在主流的質(zhì)子交換膜都是全氟磺酸樹脂體系，對于基礎研究來講，這個體系的研究相對于熱點課題產(chǎn)出較低，確實存在基礎研究不能滿足產(chǎn)業(yè)化需求的情況。
高工氫電：國內(nèi)外質(zhì)子交換膜差距在哪？
唐浩林教授：國內(nèi)東岳、巨化在質(zhì)子交換樹脂制備技術和工程化方面、東岳和科潤在復合質(zhì)子交換膜工程化方面均取得了很大的成就，相較于燃料電池其他關鍵材料而言，質(zhì)子交換膜的國內(nèi)外差距不算大。如果一定要說差距的話，可能一個是國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品比較單一，不能滿足各種燃料電池對膜的細分需求；其二是出貨量還不夠高，應用反饋對制造技術的提升是產(chǎn)品優(yōu)化的必經(jīng)階段。
高工氫電：請您給我國質(zhì)子交換膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展一些建議。
唐浩林教授：燃料電池的產(chǎn)業(yè)化還處于起步階段，我呼吁下游產(chǎn)業(yè)更多的使用國產(chǎn)質(zhì)子交換膜，以促進產(chǎn)業(yè)鏈的更快成熟。國內(nèi)質(zhì)子交換膜產(chǎn)業(yè)應該加強上下游產(chǎn)業(yè)的協(xié)作，比如東岳有樹脂和膜，產(chǎn)業(yè)化就比較順利。
對于復合質(zhì)子交換膜來說，另外一個重要材料是多孔聚四氟乙烯基體，國內(nèi)的多孔聚四氟乙烯大部分是針對服裝產(chǎn)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)開發(fā)的，滿足燃料電池需求的高強度、高孔隙均勻性多孔聚四氟乙烯材料較少，這些基礎材料的進步需要一定的采購量來拉動。
高工氫電：隨著燃料電池發(fā)展的持續(xù)，質(zhì)子交換膜成本會呈怎樣的下降趨勢？
唐浩林教授：質(zhì)子交換樹脂、溶液和膜現(xiàn)在價格都處于高位，主要原因在于市場需求不足。質(zhì)子交換膜所用到的C、F、S、O四種元素都是地球上豐度很高的元素，需求足夠的情況下不存在原材料成本過高的問題，價格問題應該是制造成本和供求關系導致的，所以我認為質(zhì)子交換膜成本會隨著燃料電池實質(zhì)產(chǎn)業(yè)化同步下行。
高工氫電：請您預判接下來的行業(yè)發(fā)展趨勢。
唐浩林教授：燃料電池近兩年發(fā)展比較迅速，產(chǎn)業(yè)化的過程會積累很多的經(jīng)驗，也會暴露一些問題，這些問題大多數(shù)是工程化制造技術問題，需要在更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化中解決。但是，從長遠上來講，燃料電池能量密度的優(yōu)勢非常明顯，需求量總體上會呈現(xiàn)上升的趨勢。
