中氢互联
当前位置: 首页 » 燃料电池 » 燃料电池 » 正文

催化剂国产化取得了突破性进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-05-23 15:43:21    浏览次数:307
导读

目前,外国企业仍然占据着燃料电池催化剂市场的主导地位。在国内活跃的氢燃料电池催化剂供应商有田中贵金属(TKK)、庄信万丰(JM)、Umicore等外。近年来,国内燃料电池催化剂企业取得了长足的进步,国产市场份额正在稳步提高。

中科科创总经理邹亮亮表示,公司已经接到了一些意向订单,预计今年催化剂的销售额将在去年的基础上有较大的增长三季度的表现才是关键。随着产品一致性和稳定性的提高,下游客户对国产催化剂的认可度也在不断提高,公斤级采购量也开始逐渐增加。实际上,像中科科创这样推进催化剂国产替代的本土企业非常多,包括深航院、氢电中科、济平新能源、中自环保、凯立新材、格林美、凯大催化、新动力等多家国内公司都开始加快市场布局他们在技术上取得重大突破,有的在批量供应上实现新突破在他们的共同持续努力下,催化剂的国产化率正在稳步提高。

 

国产阵营持续扩大 市场竞争加剧

目前,外国企业仍然占据着燃料电池催化剂市场的主导地位。在国内活跃的氢燃料电池催化剂供应商有田中贵金属(TKK)、庄信万丰(JM)、Umicore等外。近年来,国内燃料电池催化剂企业取得了长足的进步,国产市场份额正在稳步提高。

目前在国内主要的催化剂企业中,中科科创、济平新能源、深航院、氢电中科等企业都表现出良好的实力,已经开始具备批量供货的能力。

氢能示范城市的政策更加鼓励使用国产的零部件和原材料,这为上游材料企业提供了一个难得的改进和追赶的机会。目前燃料电池国产化率已经接近100%的目标,催化剂国产化的瓶颈已经被突破。未来随着使用量的增加,国产化率也会逐步提高。

在示范城市政策的推动下,一些上市公司开始积极促进燃料电池催化剂的工业化进程。今年以来,很多企业的商用进程明显加快。

凯立新材公司已成功实现质子交换膜燃料电池催化剂新工艺的公斤级批量生产,并推出商业化产品目前正积极与下游企业进行对接。此外,PEM电解水制氢催化剂已完成百克级放大,并进入客户推广试用阶段。

格林美公司的氢燃料电池材料研究中心专注于铂碳催化剂、铂钴合金催化剂和铂钴核壳催化剂的研发。目前,公司研发的Pt/C催化剂的性能与行业领先企业的同类产品相当。同时,公司已经与国际知名汽车企业展开了关于氢燃料汽车的智能拆解、电堆拆解以及提取铂等贵金属技术的研究。

中自科技透露,氢燃料电池用铂碳催化剂公斤级制备线已经建成并具备批量生产能力,公司参与的国家重点研发计划“高性能/抗中毒车用燃料电池催化剂的合成技术与批量制备”各项工作都进展顺利。

凯大催化已于220日在北京交易所IPO上市,专注于氢能领域的催化剂。据凯大催化的公开资料显示,其铂基催化剂已实现工业化批量化试生产,并已提供给国内主流燃料电池下游厂商试用样品,目前正处于客户验证测试阶段。

新动力宣布公司目前已成功完成首条氢燃料电池催化剂生产线的联机调试,并顺利进行了带负荷试运营,完成了正式的投料试生产并通过了生产验收。这一消息意味着,新动力成功具备了燃料电池催化剂连续工业化生产技术的能力。

国内企业正在加紧布局,整个市场竞争加剧。随着国产催化剂企业逐渐扩大产量,催化剂价格急剧下降。在新市场需求没有大幅增长的情况下,催化剂行业甚至面临产能过剩的局面。

据一家国内催化剂企业高层表示,过去一年里,催化剂价格有约30%的下降主流技术规格铂碳催化剂价格目前已降至每克约170元左右(截至五月中旬)。价格的波动主要受铂金属期货价格的影响,少数企业能赚取加工费,但大多数企业并未获得盈利。

类似于其他燃料电池材料,国内催化剂企业在面临市场规模偏小的情况盈利艰难。但是,由于国内材料企业的积极推动,进口品牌的价格开始不断下降,这对于终端用户来说是一件好事。只有成本降低,规模化的市场才能更快地形成。

铂碳催化剂仍是主流,合金催化剂商用尚早

随着国内燃料电池企业技术水平的整体提升,下游客户对催化剂企业提出更高要求。
许多客户已经对催化剂的稳定性和抗腐蚀性等方面提出了明确的指标。随着国内催化剂企业的使用量增加,下游的膜电极和电堆客户对于产品的了解也逐步加深。当形成一定的批量供应后,催化剂企业还可以稳步改进产品,以帮助客户提升膜电极性能。
过去,下游顾客很少明确提出要求和改进意见。同时,他们缺乏技术能力。近年来,燃料电池整体技术水平的提高,使得一些积极研发的公司开始从源头着手提升燃料电池性能。与此同时,在催化剂企业具备批量生产能力的支持下,下游企业与之合作更加紧密。

从技术角度来看,氢燃料电池的催化剂主要分为三大类:铂(Pt)催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。铂碳催化剂仍然是主流应用,而低铂合金催化剂仍在研发阶段,尚未有明显的商业进展。

为了降低燃料电池的成本,鉴于铂金属(Pt)的高昂价格,提高金属的催化活性,可以减少所需贵金属的用量。

催化剂活性的影响因素很多,包括载体的性能(如比表面积、孔结构、表面化学性质等)、催化剂中活性金属的含量和颗粒大小,以及活性金属在载体上的宏观和微观分布等等。在国内外,有很多解决高活性、高稳定性催化剂的研究方案。不过,如何在降低铂使用量的同时提高催化剂的性能,仍是一个难题。目前,国内企业主要研究铂碳催化剂,并储备铂钴等合金催化剂技术。

当下,催化剂企业的重点是有效提升燃料电池的耐久性。在燃料电池运行时,催化剂会发生性能衰减,因此耐久性至关重要。为了提高催化剂的稳定性,需要通过铂的结构设计来实现,例如改变其内部原子的分布状态,以制造一个更为稳定的结构。

目前,深圳航天科技创新研究院的催化剂技术团队正致力于此项工作。深航院研究员、主任兼总工程师吕海峰表明:“我们的研究发现,铂的不同晶面稳定性不同,这种稳定性与铂每个晶面的原子数量有关。”催化剂技术团队在稳定性方面投入了大量工作,例如,通过铂纳米尺寸结构优化设计,可以通过调整铂内部原子层的分布形成单层或多层分布。此外,还可以通过金属掺杂提高铂的稳定性。

为了降低氢燃料电池的成本,未来一个主要的努力方向是减少燃料电池催化剂的成本以及使用铂的量。验证使用低铂技术的过程需要时间,在市场上,那些声称已经掌握铂合金催化技术的公司,主要处于早期的研发阶段。铂合金催化剂在性能和成本方面具有显著优势。但实现商业化仍面临较长的路程。这需要整个产业链对验证和配合进行系统性的推动。

 


 
关键词: 燃料电池 催化剂
(文/小编)
反对 0举报 0 收藏 0 打赏 0
免责声明
• 
本文为小编原创作品,作者: 小编。欢迎转载,转载请注明原文出处:http://www.zhongqinghulian.com/fuel/202305/23/rldc149.html 。本文仅代表作者个人观点,本站未对其内容进行核实,请读者仅做参考,如若文中涉及有违公德、触犯法律的内容,一经发现,立即删除,作者需自行承担相应责任。涉及到版权或其他问题,请及时联系我们982726736@qq.com。
 

Copyright © 2022 / 中氢互联 All Rights Reserved

京ICP备2022035855号-1