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

2016-11-15 03:01

手机浏览

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。