全氟磺酸质子交换膜(PFSA膜)又称全氟磺酸质子膜,属于固体聚合物电解质。与其他质子交换膜相比,全氟磺酸质子交换膜具有机械强度高、化学稳定性好、电导率高、热稳定性好、质子传导性能强等优势,在燃料电池、电化学合成、氯碱工业、气体传感器、电解水制氢等领域应用广泛。
全氟磺酸质子交换膜制备方法包括溶液钢带流延法、熔融挤出流延法以及溶液浇注成型法三种。熔融挤出流延法指以全氟磺酸树脂为原材料,经熔融、挤出流延等流程制得成品,该法无需使用溶剂,具有生产效率高、成品质量好、绿色环保、适合进行连续化生产等优势,为全氟磺酸质子交换膜主流制备方法。溶液浇注成型法存在对后处理要求高、需对溶剂进行回收等问题,不适合进行连续化生产。
近年来,受市场前景吸引,我国全氟磺酸质子交换膜研发热情持续高涨,已取得众多新进展。2023年5月,上海交通大学化学化工学院张永明教授和刘烽教授团队基于原位X射线技术,成功还原短支链全氟磺酸质子交换膜的动态结构演变,该产品未来将在中高功率密度质子膜燃料电池制造过程中获得应用。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2028年中国全氟磺酸质子交换膜(PFSA膜)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,燃料电池、电化学合成、氯碱工业、气体传感器、电解水制氢等领域为全氟磺酸质子交换膜主要应用领域。质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量密度高、能源转化率高、绿色环保等优势,可用于储能系统、燃料电池汽车以及便携式电源中。经过多年发展,质子交换膜燃料电池已成为燃料电池市场主流产品,占比达到近八成。应用需求增长将为全氟磺酸质子交换膜行业发展提供有利条件。
全柴动力、东岳化工、汉丞新材、绿动氢能、源氢新能源、中科同力、通用氢能、科润新材、万润股份等为我国全氟磺酸质子交换膜市场主要参与者。东岳化工为我国首家生产全氟磺酸质子交换膜的企业,其产品质量已达到全球领先。
新思界
行业分析人士表示,全氟磺酸质子交换膜作为质子交换膜市场主流产品,在燃料电池生产过程中应用较多。受益于下游行业发展速度加快以及技术进步,我国全氟磺酸质子交换膜市场空间不断扩展。目前,我国已有多家企业具备全氟磺酸质子交换膜生产实力,未来其市场竞争将日益激烈。