質子交換膜越薄，可以降低質子傳導阻力，降低歐姆極化，提高電堆功率密度。同時超薄的設計更加有利于水氣的傳導，特別是在低濕條件下，提升整個電堆的運行性能。超薄膜還意味著原料更節省，系統設計更加靈活，開發者可以開發更簡單更低成本的系統。不過，薄膜技術并不那么容易實現，一個考驗就是如何打破性能和耐久性之間的矛盾問題。

7月3-4日，由高工氫電、高工產研主辦，以“風口上起舞，刀口上前行”為主題的“2019高工氫電產業高峰論壇”在上海浦東嘉里大酒店3樓浦東廳盛大舉辦，來自車企、電堆及系統、核心材料、關鍵零部件、設備及氫氣制儲運等產業鏈各個環節的超500位企業高層將共聚一堂，圍繞產品技術、行業發展趨勢及企業應對策略展開深度探討交流。

在7月4日會議現場，Gore（戈爾）全球產品經理TakaoOhshima發表了“PEM燃料電池膜的性能和機械耐久性平衡”的主題演講。

Gore（戈爾）全球產品經理TakaoOhshima

戈爾成立于1958年，是一家以材料科技為本的全球性公司。在車用燃料電池質子交換膜領域，戈爾創造性地發明ePTFE(膨體聚四氟乙烯)的專有增強膜技術，其核心產品GORE-SELECT®PEM具有超薄、耐用、高功率密度的特性，與全球領先的新能源汽車制造商和燃料電池公司有著廣泛而深入的合作。豐田MIRAI、現代NEXO和本田CLARITY等都采用戈爾產品，被認為是滿足汽車應用挑戰的行業標準。

TakaoOhshima表示，滿足下游應用需求的質子交換膜需要具備“高功率密度、機械和熱耐受性強、化學耐久性強、滲氫率低、低成本”等特性，戈爾在燃料電池行業的愿景為：1、為滿足大批量市場需求提供最具價值、增強型質子交換膜；2、使功率密度、耐久性、成本和質量達到最佳平衡；3、確保產品的可靠性和穩定供貨。

“我們的理念是采用薄膜技術，薄膜的好處在于能夠實現更高的能量密度，可以在更廣泛條件下運行，同時原材料使用更少，成本降低。”TakaoOhshima說，但薄膜技術也面臨著挑戰，比如怎么應對耐久性等考驗。

從常理來看，膜越薄，性能提升的同時，耐久性也會降低，但這一“矛盾”有希望被打破。

TakaoOhshima透露，不同含量的ePTFE膜，曲伸用力都不一樣。為了滿足或者提升質子交換膜的機械穩定性，ePTFE的組成至關重要，采用不同的ePTFE會產生不同的性能。我們不斷利用我們的知識研發生產合適燃料電池使用的ePTFE膜。我們的做法是不斷優化ePTFE結構，作為關鍵點來打破平衡。

“并不是所有的ePTFE增強型膜都是一樣的。我們在樹脂這塊有很強的技術能力，我們的超薄膜可以讓燃料電池在不同工況下均衡發揮好性能。”TakaoOhshima表示，戈爾以獨特ePTFE技術打破成本-性能-耐久性之間的常規權衡，助力實現最低成本燃料電池系統。