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ALK制氢隔膜市场“卡位战”

2023-09-21 14:13:24
来源:势银氢链
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隔膜作为电解槽零部件之一,其主要作用是防止氢气和氧气的混合。用于碱性电解槽的隔膜最早使用的是石棉隔膜,但由于石棉在碱性电解液中的溶胀性和石棉对人体的伤害使其逐渐被淘汰。

在2016年左右,行业开始大量使用PPS织物替代石棉隔膜,目前主流使用的是聚苯硫醚 PPS隔膜,而高性能隔膜采用的是PPS涂覆无机层的复合膜。另外科研院所研发的重点隔膜还有聚四氟乙、烯树脂改性石棉隔膜、聚醚醚酮纤维隔膜、聚砜纤维隔膜等。

PPS隔膜具有耐热性能优异、机械性能好、耐腐蚀性强、尺寸稳定性好等优点,但由于PPS亲水性差,电解液不能充分进入到隔膜孔隙中,在电解过程中隔膜表面出现微小气泡聚集的现象,这些现象会增加隔膜电阻,导致能耗增加。而复合膜在亲水性方面,通过涂覆亲水性功能涂层等方式,表现更为优异。

势银氢链了解到,已经国内已有多家企业具备PPS隔膜供应能力,包括了天津凯瑞科技有限公司、天津津纶新材料科技有限公司、德阳科吉高新材料有限责任公司、四川中科兴业高新材料有限公司等。(企业排序不分先后)

天津凯瑞科技有限公司

凯瑞科技成立于2017年,主营产品为聚苯硫醚隔膜(布),生产的隔膜应用于碱性电解槽。为了满足国内碱性水电解制氢行业对非石棉隔膜的需求,凯瑞科技自成立以来一直与天津工业大学科研团队深度合作,以纺织技术为基础,致力于隔膜产品的技术创新。凯瑞科技拥有自主核心技术,且通过了ISO9001质量管理体系认证。

天津津纶新材料科技有限公司

津纶新材料是一家集新材料研发、材料制备、材料成形和产品评价等为主的高科技技术企业。津纶新材料研发的碱性电解槽专用亲水型PPS电解隔膜与传统疏水性PPS纤维膜相比亲水性更为良好;其水接触角为60-90°,相较于一般的PPS隔膜水接触角更小。另外,改性PPS亲水膜表面富含硫酸根,具有更优的耐碱腐蚀性,玻璃化温度大于150℃。近期,津纶科技在碱性水溶液电解H2O制氢隔膜技术方面取得了一定进展。

图片来源:津纶新材料

德阳科吉高新材料有限责任公司

德阳科吉主要从事特种工程塑料聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚硐(PEEK)等材料改性及产品的研究与生产。德阳科吉开发的改性PPS性能指标已超过众多企业。另外,德阳科吉还可以满足用户的个性化性能需求。

虽然目前制氢隔膜主流是PPS隔膜,但考虑到其亲水性弱的缺点,以及国内氢能产业的发展需求,高性能的复合隔膜在未来具有更大的发展潜力。

据势银氢链了解,国内已有碳能科技(北京)有限公司、中山市刻沃刻科技有限公司、宁波中科氢易膜科技有限公司、北京元泰能材科技有限公司等多家企业在ALK制氢复合隔膜领域深耕。

碳能科技(北京)有限公司

碳能科技成立于2015年,其自主研发了碳中和利用技术、碱性电解水制氢关键隔膜材料和工业高盐废水电化学脱氮技术。碳能科技开发的新型无机-有机复合膈膜(简称复合膈膜),由陶瓷粉体和支撑体组成。该复合膈膜表面致密,内部为纳米孔道结构,阻断氢气穿越能力强,同时透过电解液离子,具有永久亲水性,其电解性能已达到国际领先水平。

碳能科技在2018年开发出了适用于电解水制氢的第三代复合隔膜材料,并已实现2米至2.5米宽幅的量产。目前,碳能科技的复合隔膜已与国内大型制氢企业达成合作。今年8月,碳能科技完成超亿元A2轮融资,本轮资金主要用于产品升级、产线建设、市场推广、团队建设、研发等,进一步巩固公司在电化学及双碳领域的领先优势。

图片来源:碳能科技

中山市刻沃刻科技有限公司

刻沃刻科技成立于2019年,主攻隔膜技术。历经3年研发,刻沃刻科技在2021年成功制备出国产碱性电解槽第三代复合隔膜产品——K系列复合隔膜,并已申请国家专利。

据了解,K500+复合隔膜由高强度、强耐化性的网状纤维织物与无机陶瓷粉体聚合组成,拥有低能耗、耐强碱、耐压强、结构稳定、设计使用寿命≥5年等优势。近期,刻沃刻科技有限公已完成千万级天使轮融资,本轮融资将主要用于团队扩张及产线配套设施完善。

宁波中科氢易膜科技有限公司

中科氢易成立于2022年5月,致力于碱性电化学体系隔膜的创新与产业化,主要涉及电解水制氢、液流电池、二氧化碳电解还原、水系电池及碱性燃料电池等先进装备领域。

针对碱性电解水制氢场景,中科氢易主推的下一代产品为离子溶剂膜,可以替代传统的PPS网布和多孔复合膜。该离子溶剂膜在具备传统隔膜优点的基础上,相比另一技术路线的PEM膜具有更好的阻气性能及更低的成本,能够适应风、光等可再生能源带来的电解槽输入端波动。

北京元泰能材科技有限公司

北京元泰能材科技有限公司成立于2022年12月,团队来自欧阳明高院士团队孵化的能源材料企业,专注于研发应用能源转换装备(制氢装置、储能装置)的核心技术——膜产品,并提供基于膜工艺的系统解决方案。

目前主要产品为碱性电解水(ALK)制氢隔膜,制备产品性能对标国际碱性隔膜头部企业,根据测试反馈,元泰旗下产品在500微米、300微米和200微米厚度的产品初步测试中,数据结果已经赶超行业企业。目前预计下半年实现2m*2m隔膜的制备。

《国家发改委氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确指出,氢能是未来社会国家能源体系的重要组成部分,到2025年,可再生能源制氢量达到10-20万吨/年。随着国内氢能产业的不断发展,作为ALK电解槽核心部件之一的制氢隔膜,其市场将有着更加广阔的发展前景。

责编:徐来
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