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2024年,碳纸/气体扩散层产业化“破局”之年?

   2024-01-03 高工氢电张行时56940
核心提示:行业正在集中攻关碳纸“卡脖子”难题

回顾燃料电池近年发展历史,产品从关键材料、核心部件到电堆、系统和运行策略近年来都有明显的变化和进步,但以质子交换膜和碳纸(炭纸)为代表的关键部材的国产化应用占总体应用远未形成有效比例,远远低于其他燃料电池关键零部件水平。

从相关企业动向来看,行业正在集中攻关碳纸“卡脖子”难题,多方面出台政策和机制支持碳纸制造突破,以国氢科技、骊能新能源、碳动新能源、上海碳际、国科领纤、金博氢能等为代表的企业在碳纸研发和生产方面接连迎来进展,正在逐步实现产品验证和产能释放。

在刚刚过去的2023年,接连传来企业研发突破、产线建设等好消息:

12月29日,上海碳际宣布获得《知识产权管理体系认证证书》,其氢能源燃料电池材料(炭纸、气体扩散层)的研发、销售、上述过程相关采购的知识产权管理通过认证。此前10月,上海碳际发布适用于车用燃料电池的高性能GDL TANJI HP18;5月,公司完成千万级A+轮融资,资金将用于加大产品技术研发投入、加快原纸合资工厂建设等。

12月27日,国氢科技的华南氢能产业基地一期项目在南海丹灶启动建设。基地项目分三期建设,其中项目一期建设内容为年产百万平方米碳纸、十万平方米质子膜、万套电堆系统等产线。

此前在11月,国氢科技两款“斯帛”系列碳纸产品正式发布,年产30万平“斯帛”碳纸产线完成建设并实现投产。该产线是国内首条超高温、大幅宽碳纸自主技术量产线,产线各环节设备全部国产化,并已完全打通碳纤维分散、抄纸制毡、碳纸成型等主要工艺环节。

11月20日,美锦氢能总部基地项目一期2号楼成功封顶。意味着其碳纸项目即将进入设备安装和试生产阶段,彰显了美锦能源对于填补国内产业空白、解决产业“卡”脖子问题的信心。

据了解,由美锦能源与加拿大皇家科学院、工程研究院院士张久俊教授联合创办的骊能新能源在燃料电池气体扩散层方面取得了新的研发突破,针对国产燃料电池汽车示范过程中发现的问题,针对性地开发了满足高功率密度和长耐久性需求的GDL扩散层产品,该产品各项性能指标都优于商品化的样品,正在推进产业化。

11月7日,在安徽宿州市新能源碳材料产业创新发展对接会暨2023年天尚安能碳纸新产品发布会上,正式发布厦门大学能源学院郑志锋教授团队研发的高性能碳纸新产品。据相关消息,该团队已经实现年产10万m²碳纸(片材)生产线的建设和高性能碳纸产品的生产。

9月,国科领纤宣布完成千万级天使轮融资,由麟阁创投与戈壁创投共同领投,小饭桌创投、常州伟驰基金跟投,融资资金将用于公司碳纤维原纸和碳纸产线建设。此前,国科领纤已在5月完成了种子轮融资,由麟阁创投独家投资。

4月25日,金博股份表示,全资子公司金博氢能已完成从碳纸原纸湿法成型到石墨化的全工艺链开发,片状碳纸已经实现量产,已经得到膜电极和电堆头部企业验证,将根据下游客户的需求分别提供碳纸或气体扩散层产品。

仁丰特材全资子公司碳动新能源气体扩散层生产设计规模为年产100万平米,2023年已建规模化卷对卷产能50万m²,同时建造50万m²的二期预留车间,2023年还推出了批量化、卷对卷碳纸产品,水冷堆用气体扩散层、空冷堆用气体扩散层、PEM/AEM电解槽用气体扩散层等其他特殊应用场景的气体扩散层。

通用氢能、中国纸院、上海嘉资、上海河森电气、科旸新材料等企业也都在推进碳纸产品的研发生产。

根据相关测算,车用市场对气体扩散层的需求将在2025年达到100万平方米,并在2030年进一步突破2000万平方米的里程碑,原材料碳纸的巨大需求将逐步释放。

在国产碳纸企业集体努力下,正在推动碳纸产品整体性能的提升,同时进一步推进燃料电池产品的降本,2024或成产业化发展破局之年。

 
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