氢燃料电池膜电极:以高性能驱动氢能未来
在全球清洁能源需求持续攀升的大背景下,氢燃料电池凭借其高效能、零排放的特点,成为氢能利用的核心技术,发展前景极为广阔。经过三年的不懈努力,河南大学氢新科技团队在第一性原理的指导下,持续创新并探索物理极限,成功研发出新一代高性能膜电极,实现了新一代膜电极关键性能的全面提升。
项目团队创新性地设计了磺化苯代聚苯离聚物结构,提升了膜电极耐高温、抗降解能力;首创CCM+冷压工艺,成功提升了功率密度与性能一致性;自主研发磺化苯代聚苯树脂,斩断了成本高企的“进口依赖链”。基于团队的突破性研究思路,团队围绕创新探索,构建了系统性专利布局,成功获得了多项国家发明专利援权,另有多项专利已进入实质审查阶段。这些专利构建起具备自主知识产权的创新技术体系,为氢燃料电池关键材料国产化提供坚实技术望垒。同时,团队将研发过程中的理论创新与技术实破凝练形成学术成果,发表于多项期刊,为相关领域研究提供重要理论参考与技术借鉴,进一步提升团队成果在学术界与产业界的影响力。

面队燃料电池膜电极产业的痛点和核心材料白主化缺失+工艺一材料协同创新不足的桎梏,为了避免国产膜电极持续陷入“性能追平难、成本降不下,市场竞争力弱”的被动局面,2025年3月,项目团队正式组建,成立高性能氢燃料电池膜电极研究项目。团队深入分析,细致解析并不断突破创新,经历了一路的披荆斩棘,成功研发出全新一代高性能的膜电极。通过企业调研,革新膜电极制备工艺,进口树脂全替代工作,项目于2026年5月完成小试且通过检测,产品性能检测结果理想。2026年7月,项目推进到中试阶段,相关工作正有序开展。

氢燃料电池顺电极由质子交换膜和催化剂层组成,它的创制是一个系统性工程,具有高关键、高难度、高投入的特点。团队利用掌握的核心技术,历经700天,调整仅100次实验方案,优化超30种催化剂浆料配方,开展近400次性能测试,成功设计出该膜电极产品。该膜电极不仅独创磺化苯代聚苯结构,还首创采用CCM+冷压工艺,实现了国产替代化。河南大学氢新科技的奋斗历程是我国新能源领域科研团队自立自强、勇于创新的真实写照。他们以新时代中国青年的卓越能力与责任担当,为我国氢能产业与实现碳达峰、碳中和目标持续贡献力量。(王吉祥)
