膜电极组件成为燃料电池成本重要因素 有序化膜电极是下一代膜电极制备技术主攻方向

 导读： 膜电极组件成为燃料电池成本重要因素  有序化膜电极是下一代膜电极制备技术主攻方向。膜电极组件(MembraneElectrodeAssembly，MEA)是电化学反应的核心部件，主要由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层组成。

参考《2016-2022年中国电极箔市场运营现状及十三五竞争战略分析报告》

        膜电极组件(MembraneElectrodeAssembly，MEA)是电化学反应的核心部件，主要由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路做功，反应产物为水。膜电极组件直接影响到燃料电池的成本，燃料电池大量使用贵金属铂作为催化剂的活性成分，成为燃料电池成本居高不下的重要因素。根据DOE的测算，在大规模生产（50万台/年）的情况下，MEA占质子交换膜电池（PEMFC）成本的60%。 

        PEMFC电堆组成 

        膜电极目标与现状对比 

        技术方面，膜电极技术经历了几代革新，大体上可以分为热压法CCM（catalystcoatingmembrane）法和有序化膜电极三种类型。膜电极的材料、结构及操作条件等决定着其电化学性能。膜电极结构的有序化使得电子、质子气体传质高效通畅，对提高发电性能和降低PGM的载量提供了新的解决方案。有序化膜电极是下一代膜电极制备技术的主攻方向。 

        3M公司基于Pt基于薄膜的有序化膜电极是目前唯一可以量产的有序化膜电极，目前，该膜电极在质子交换膜和气体扩散层的匹配上、Pt基合金的配方上都有了新进展。 

        3M的膜电极性能达到了861mW/cm2@0.692V，PGV载量为0.118mg/c㎡，成本降至5美元/kw。目前，该膜电极的铂载量、成本及Q/△T值方面已经达到美国DOE2020年目标。 

        膜电极发展历程 

        3M公司有序化膜电极及NSTF催化层形貌 

        膜电极制备技术未来的主要方向 

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