燃料電池碳紙加速突圍

碳紙（炭紙）是燃料電池氣體擴散層的主要基材，將碳纖維做成碳紙的過程也是氣體擴散層生產的核心難點之一，需滿足材料多孔可控、導熱及導電性優良、具備一定的機械強度、憎水性強以及高度防腐蝕等多重性能要求。長期以來，國產碳紙一直處于“卡脖子”階段。

近期，多家廠商迎來了融資加碼、產線建設等利好消息，同時相關標準建設也在推進當中。碳紙這一燃料電池核心材料國產化的“最后一個壁壘”，正在加速突圍。

國產化碳紙迎來新進展

近日，氫燃料電池炭紙和氣體擴散層制造商上海碳際完成數千萬元A輪融資，上海碳際聚焦于燃料電池和制氫電池用的炭紙和氣體擴散層技術和產品，A輪融資資金主要用于制造工廠能力與質量提升、新產品開發、團隊建設和市場營銷等。

此外，中國紙院、金博股份、上海嘉資、上海河森電氣等企業也在去年發布了碳紙產品研發生產的最新進展：

其中上海嘉資透露其碳紙/氣體擴散層年產量40萬m?，預計2023年還將實現產能擴張；上海河森電氣已有氣體擴散層主要原材料的批量碳紙產品，產能達到1000 m?/月以上。

中國制漿造紙研究院有限公司（簡稱“中國紙院”）在去年宣布與廣東冠豪高新技術股份有限公司簽訂氫燃料電池用紙基碳纖維材料技術合作協議，計劃在今年內成功實現產品落地。

金博股份也在公告中表示，公司已與多家燃料電池頭部企業達成合作協議并提供樣品驗證，其氫氣制備與碳紙也處于產線投建階段。

標準建設方面，去年8月和11月，《質子交換膜燃料電池用炭紙技術要求》標準項目討論會順利召開，由北京綠色智匯能源技術研究院組織，聯合多家參編企業穩步推進燃料電池用炭紙規范化標準落地，以規范質子交換膜燃料電池用炭紙的設計、生產與使用。

從企業的實際進展來看，國產碳紙已經由試驗室階段逐步邁入小批量生產應用階段，各參與企業的產線建設和標準落地也已提上日程，標志著碳紙在產業化方面取得了不小的進步。

得碳紙者，得天下

國際市場上，幾大碳紙廠商包括美國AvCarb、日本東麗、德國SGL等。東麗和SGL的產品價值鏈始于自己生產的碳纖維碳紙，一直到微孔層MPL涂布，具備深厚的基礎碳材料開發和規模化生產能力，是國際氣體擴散層市場的龍頭企業。

“國產的氣體擴散層要取得商用突破，最關鍵的還是要解決供應鏈管理和質量控制這兩大核心問題。”一名膜電極企業高層指出，氣體擴散層只有從碳纖維層面打通碳紙的國產化，才具備自主化優勢。

而此前國內受制于市場需求量低、技術不成熟等多方面原因，暫未實現碳紙及氣體擴散層的規模化生產，近年隨著國內燃料電池市場的壯大，國產碳紙及氣體擴散層也迎來發展契機。

根據相關測算，車用市場對氣體擴散層的需求將在2025年達到100萬平方米，并在2030年進一步突破2000萬平方米的里程碑，原材料碳紙的巨大需求將逐步釋放。

市場驅動下，除了上述碳紙基材廠商，以通用氫能、仁豐特材為代表的氣體擴散層企業具備提供碳紙/氣體擴散層生產的整體解決方案的能力。

多方企業加速追趕的局勢下，相信碳紙的國產化壁壘將被一一攻克。