膜電極是燃料電池的核心組件，是燃料電池動力的根本來源，佔據燃料電池系統成本極高。當前國產膜電極整體產業化經驗仍然缺乏，如何提升產品性能、降低成本、提高工藝製備水平等都是業內十分關心的痛點問題。
當前高工氫電全國巡迴調研活動(武漢站)正在火熱進展當中。5月6日，巡迴調研團隊到訪武漢理工氫電科技有限公司(下稱“武漢理工氫電”)，高工氫電董事長張小飛與武漢理工氫電總經理田明星等高層圍繞行業痛點問題展開深度交流。
武漢理工氫電，前身即武漢理工新能源，公司成立達12年之久，擁有一流的技術團隊和成熟的膜電極生產技術，是國內唯一銷售超百萬片膜電極的生產企業，主要供貨給世界知名燃料電池叉車公司和國內商用車燃料電池。
“去年營收相比於前年翻了幾番，從今年已籤的訂單來看，今年營收比去年又有成倍的增長。”田明星透露，為了充分滿足客戶需求，公司原生產基地持續滿負荷運轉，同時今年新投產的自動化程度更高產線的產能也在快速爬坡。
在交流過程中，雙方談到膜電極的製備工藝、性能提升及成本降低等痛點話題。作為國內膜電極銷量最大、產業化經驗最充足的企業，武漢理工氫電經歷過行業處於低谷期的各種艱辛，克服過工藝探索過程中的種種困難，對於行業目前仍然面臨的難題深有體會。
田明星表示，膜電極製備最難的是幾乎沒有“現成”的設備可以採用。比如在CCM環節，將催化劑塗布到質子交換膜上這個工序，目前國內很難買到合適的設備，國外進口設備價格高昂，這需要膜電極廠家提“需求”給設備廠商去定製開發。在膜電極產業化初期，設備採購量小，且型號要求各不相同，設備廠商不一定願意承接。
“不是買了設備就能用，也不是簡單‘集成’就可以形成產線。”田明星說，目前雖然氫燃料電池行業漸漸火熱起來，但配套的社會資源還沒有跟上節奏。武漢理工氫電在膜電極領域沉澱多年，基本都是自己開發工藝聯合設備廠商來設計配套設備。
對於膜電極製備上存在的問題，張小飛補充說道，當前燃料電池仍處於產業化初期，對於膜電極的市場需求量不夠大，很多電堆廠商都只是小批量購買，且尺寸型號各不相同，膜電極廠商很多業務都是小批量定製滿足客戶需求。沒有足夠量的支撐，很難實現自動化生產。
綜合來看，當前燃料電池整個市場還是偏小，導致行業內配套設備不成熟，而這又影響膜電極製備工藝精度及生產效率，對於產品的性能提升及成本下降都不利。但需注意的是，提升產品性能不能完全依賴於設備，尤其在設備不成熟的當下，這需要企業在工藝上做更多的努力。
“電堆的性能和壽命主要取決於膜電極，而膜電極的壽命主要取決於材料本身，取決於催化劑、質子交換膜和氣體擴散層的性能指標。不過，膜電極在運行過程中可能會出現某些極端情況，如出現反極等，我們可以通過加入某些添加劑使膜電極具備抗反極能力等辦法來延長膜電極壽命。”田明星表示，我們會盡力在研發上做很多的工作來攻克可能遇到的難題。
成本方面，膜電極的成本主要集中在材料成本上。當前催化劑、質子交換膜和氣體擴散層中的碳紙主要依賴進口，國內膜電極廠商缺乏議價能力，導致成本高昂，原因涉及多方面。
目前國產質子交換膜與國際先進水平的最大區別在於產業化積累和批次穩定性；催化劑市場主要被莊信萬豐和田中貴金屬佔領，國內商業化產品還處在起步階段。由於批量較小，國內有些企業送樣報價的催化劑產品比進口的還貴；碳紙方面，國內碳纖維廠家幾乎都不願意投入去做規模太小的氣體擴散層碳紙。
“未來膜電極成本下降，核心材料國產化一定是趨勢，但這需要時間。”田明星說，我們能做的一是提升膜電極製備技術水平，二是提高核心材料的利用率。
本次巡迴調研活動得到贊助商山東魔方新能源科技有限公司團隊的大力支持。目前魔方新能源主要研發設計燃料電池發動機、電堆、石墨雙極板、MEA等核心產線。作為設備供應商，團隊憑藉十多年的燃料電池研發設計經驗，可深度參與客戶的技術工藝路線選型；可充分滿足客戶需求，開發出領先的整套生產線。
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