作為車用燃料動力鋰電池核心材料，質子交換膜技術門檻極高。全球燃料動力鋰電池汽車發(fā)展多年以來，國內(nèi)外很多公司投入過質子交換膜的研發(fā)生產(chǎn)，但大多因為各種各樣的原因或停滯或放棄該業(yè)務，能夠長期堅持下來的寥寥無幾。如今全球發(fā)展燃料動力鋰電池汽車愿景日漸清晰，質子交換膜市場前景逐漸明朗，公司該如何把握這新一輪的發(fā)展機遇？

戈爾成立于1958年，是一家以材料科技為本的全球性公司，從發(fā)明GORE-TEX®面料推動戶外服飾行業(yè)革新，到創(chuàng)造醫(yī)療器械改善生活、拯救生命，以及在航天、醫(yī)藥和移動電子等行業(yè)中實現(xiàn)更出色的產(chǎn)品性能等。公司總部位于美國特拉華州紐瓦克市，在全球擁有約9500名員工，年收入逾35億美元。

在車用燃料動力鋰電池質子交換膜領域，戈爾創(chuàng)造性地發(fā)明ePTFE(膨體聚四氟乙烯)的專有增強膜技術，所以核心產(chǎn)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動力鋰電池公司有著廣泛而深入的合作。豐田MIRAI、現(xiàn)代NEXO和本田CLARITY等都采用戈爾產(chǎn)品，被認為是滿足汽車應用挑戰(zhàn)的行業(yè)標準。

從技術和工藝來看，戈爾之所以能夠引領全球車用質子交換膜的發(fā)展，重要源于四點：1、質子交換膜的質子傳導是通過酸性的有電阻功能的氟磺酸離聚體樹脂，戈爾在近三十年的研發(fā)過程中，篩選和評測眾多不同特性離聚體，找到最佳方法，適應不同工況條件的需求；

2、作為ePTFE膜的發(fā)明者和領先者，戈爾可以自如地對膜微觀機構進行工程設計，獨特的ePTFE膜微觀結構幫助實現(xiàn)氟磺酸離聚體的最佳性能；

3、耐久性是車用質子交換膜的一大技術瓶頸，而戈爾膜技術打破了傳統(tǒng)質子交換膜質子傳導性和耐久性的矛盾。其通過特殊的膜結構選擇來達到很高的機械強度，降低溶脹，同時優(yōu)選的助劑配方實現(xiàn)極強的化學耐久性，使質子交換膜持久地保持高性能；

4、規(guī)模化生產(chǎn)、批量穩(wěn)定性和質量均一性是車用質子交換膜的關鍵。戈爾自主研發(fā)的生產(chǎn)流程和工藝，特別是百萬平米級別的持續(xù)生產(chǎn)線是質子交換膜技術走出實驗室，成為其產(chǎn)品走向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的保證。

從產(chǎn)品來看，戈爾增強型質子交換膜每年出貨量達幾十萬平米，且逐年遞增中。目前公司出貨量較多的是18μm、15μm的質子交換膜。在超薄膜應用提速的形勢下，戈爾8μm超薄膜也得到客戶的好評。雖然超薄膜技術已經(jīng)遠遠領先于同行，但戈爾實驗室里已經(jīng)儲備了5μm乃至更薄膜的技術能力，正等待合適的產(chǎn)業(yè)化時機。

高工氫電了解到，目前下游客戶對超薄膜很感興趣，重要原因在于超薄增強膜大大降低質子傳導阻力，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(jié)省，系統(tǒng)設計更加靈活，開發(fā)者可以開發(fā)更簡單更低成本的系統(tǒng)?！?/p>

超薄膜要實現(xiàn)更好的性能，技術難度比尋常膜大得多。而戈爾GORE-SELECT®PEM是基于ePTFE(膨體聚四氟乙烯)增強的超薄高耐久離子交換膜技術。該技術的亮點是通過超薄(可低于10微米)增強設計(獨特的ePTFE微觀結構)和特殊的原材料(氟磺酸離聚體以及助劑配方)，提高燃料動力鋰電池質子傳導性能，提升功率密度，增強機械和化學耐久性，延長整個系統(tǒng)在車輛使用環(huán)境下的壽命。

經(jīng)過實際驗證，戈爾8μm膜的化學耐久性和壽命比肩18μm膜。其在保證膜質子傳導性能的情況下極大地降低了膜溶脹失效，化學降解失效，特別是在高溫低濕的環(huán)境下。同時戈爾通過膜的特殊微觀機構，有效降低滲氫率，同時不影響質子通過效率，這大大提高了系統(tǒng)的燃料效率。

從產(chǎn)線建設來看，戈爾打造了全球首條符合汽車行業(yè)標準的大規(guī)模持續(xù)生產(chǎn)線，位于日本岡山市，設計產(chǎn)量達數(shù)百萬平米/年，采用最新一代工藝設計，滿足整車公司嚴苛的質量要求，能夠顯著降低生產(chǎn)不可控因素及人力成本。

從下游應用來看，20多年來，戈爾的薄膜在領先的整車廠以及全球數(shù)以萬計的車輛(包括乘用車、商用車、叉車等)、無人機、便攜式和固定式發(fā)電、儲能等應用中已經(jīng)得到廣泛驗證。

車用燃料動力鋰電池質子交換膜方面，目前全球領先的燃料動力鋰電池汽車制造商均選用戈爾膜作為唯一供應商應用到其量產(chǎn)車型上，比如豐田MIRAI、本田CLARIFY、現(xiàn)代NEXO、上汽FCV系列等。同時，戈爾和國內(nèi)其他眾多整車公司、系統(tǒng)制造商也在進行大量合作。