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燃料电池专题材料篇：具备国产化基础，静待燃料电池产业爆发

2019/10/16 13:54:432163

质子交换膜是燃料电池的核心零部件，技术壁垒最高。相比于普通电源的隔膜，质子交换膜要求更高。首先, 质子交换膜不仅是一种隔膜材料, 更起到电解质和电极活性物质(电催化剂层)基底的作用; 其次普通电池的隔膜属于多孔性膜, 则质子交换膜是一种选择性透过膜。相比催化剂、双极板，质子交换膜技术壁垒最高。

全氟磺酸膜是质子交换膜商业化主流。质子交换膜根据含氟情况进行分类，主要可分为四类，全氟质子交换膜、部分氟化聚合物膜、新型非氟聚合物膜、复合膜。相比非氟质子膜在苛刻的电池工作环境中很快会降解破坏，全氟磺酸离子膜具有优良的热稳定性、化学稳定性和较高的力学强度，将成为质子交换膜商业化主流。目前全氟质子交换膜主要集中在美、日、加、中四国，主要公司包括美国杜邦、Dow公司、陶氏、3M公司，日本旭化，旭硝子；加拿大Ballard公司；中国山东东岳。质子交换膜主要包括前驱体合成和成型工艺，我国原材料储备丰富，树脂合成及成型工艺相对落后。全氟磺酸离子交换膜上游是萤石材料的开采，其主要成分是氟化钙，中间体为全氟乙烯基醚（CF2-CF-O-RF）和四氟乙烯（CF2=CF2），最终合成全氟磺酸离子交换树脂并进行拉膜成型工艺。我国萤石储量占54%，国内供应充足，四氟乙烯主要集中东岳集团、中昊晨光、巨化股份、梅兰化工、三爱富等多家企业。目前我国全氟树脂合成及成型制造方面相对薄弱，挤出压延法成型工艺仅被美国和日本少数国家所掌握，国内的加工技术还不够成熟。质子交换膜具备国产化基础，静待燃料电池行业爆发。2003年以前，美国杜邦公司是唯一能够批量化供应质子交换膜的企业。东岳集团联合上海交通大学突破质子膜核心生产壁垒，生产的质子交换膜与杜邦公司着名产品Nafion膜相比较，性能更为优越。东岳集团拥有年产500吨（约10万平米）的全氟磺酸树脂生产能力，可以生产满足1万辆电动汽车所需要的质子膜，继美国之后世界上第二个拥有全氟质子膜技术的国家。质子交换膜是燃料电池的核心零部件，技术壁垒最高，全氟磺酸膜是质子交换膜商业化主流；目前全氟质子交换膜主要集中在美、日、加、中四国。我国东岳集团拥有年产500吨的全氟磺酸树脂生产能力，成为继美国之后世界上第二个拥有全氟质子膜技术的国家。我们认为燃料电池膜材料国产化势在必行，有望受益于燃料电池行业爆发，给予行业“推荐”评级。