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由中国汽车工程学会（China SAE）和国际氢能燃料电池协会（IHFCA）共同主办的2024国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2024）于6月4--6日在上海汽车会展中心召开，350+企业亮相展会，1.2万专业观众参展。氢能观察记者对戈尔（深圳）有限公司（以下简称“戈尔”）进行采访，戈尔清洁能源事业部亚太技术总监汪志勇博士接受采访。
突破“不可能三角”：以产品创新赋能客户
戈尔公司在2021年初组建了全新的清洁能源事业部。该部门着重关注三大关键行业领域：燃料电池、水电解以及储能。在本次FCVC 2024，戈尔展台的展品主要分为两个部分，一是燃料电池解决方案，二是适用于水电解的质子交换膜。
GORE-SELECT®质子交换膜是戈尔基于ePTFE增强型复合膜技术专长而开发的专利型质子交换膜，兼顾高功率密度、高机械与化学耐久性、以及低气体渗透率，广泛应用于市面上各种商用车、乘用车、叉车以及备用电源。在展会现场，戈尔着重展示了其核心产品矩阵中的M765.08（8μm）与M775.15（15μm）两款质子交换膜。其中M765.08是市面上最薄的燃料电池质子交换膜，在干燥条件下同时具备高功率密度与经济高效，适用于乘用车。汪志勇博士介绍道：“戈尔并不是为了做薄而做薄，而是为了满足客户的需求，在提升性能的同时维持高耐久是戈尔一直以来的优势”。而M775.15则在化学耐久性上有极大的提升，同时通过独特的产品设计帮助客户实现高功率密度的需求。未来，在降低重卡总拥有成本上，戈尔相信M775.15具有非常突出的优势。
戈尔在现场还展示了搭载其超薄增强型GORE-SELECT®质子交换膜的丰田第二代Mirai电堆，引来不少专业观众驻足观看与讨论。戈尔的燃料电池质子交换膜技术使这款电堆体积更小、性能更佳、经久耐用且系统成本更低，成功助力第二代丰田Mirai燃料电池汽车实现更优性能。凭借该技术，戈尔荣获了丰田汽车公司久负盛名的“工程技术奖”。
另外，戈尔在本次FCVC展会上展出其在水电解技术领域的重大创新——最新研发的80um增强型超薄质子交换膜。这款产品是戈尔利用其在现有增强层材料方面的创新能力和工程制造优势，将ePTFE材料应用到电解水制氢领域所研发的。去年年底该产品在欧洲首发时，已有一万小时以上的应用验证，且性能衰减非常低。这款产品能够提升5%的电压效率，极大降低氧中氢含量以提升安全性能，同时具备更强的机械强度，可以有效延长系统寿命。
汪博士表示，目前质子膜电解槽的性能优势已经非常明显，耐久性成为市场最关注问题。戈尔这款拥有一万小时以上验证的水电解质子交换膜，在市场上比较有竞争力，可以帮助电解槽设备制造商降低制氢平准化成本(LCOH)，以支持大规模绿氢生产。当然，戈尔也会不断进行数据积累，提升测试能力，帮助客户更快地进行产品选型。
优化总拥有成本：以技术储备赋能客户
根据工信部发布的最新数据显示，在第一季度氢燃料电池重卡上牌销量达359辆，同比增长181.3%。很明显能够看到，我国逐渐把燃料电池汽车的应用场景锁定在长途重载应用领域。而如何优化燃料电池重型卡车的总拥有成本（TCO）是该行业进入发展加速期的关键前提。
作为质子交换膜开发商，戈尔发现，有五个关键的PEM特性⸺质子交换膜电阻、机械耐久性、化学耐久性、气体渗透性和价格⸺可以通过影响系统的设计、效率和成本等途径来改善重型车辆应用的TCO。汪志勇举例，比如降低PEM的质子电阻可以缩小电堆尺寸，从而降低系统成本，最终降低车辆成本。另外，降低质子电阻还可以提高电压效率，从而在车辆的使用寿命内提高燃料效率和降低燃料成本。同样，提高PEM的机械耐久性可以减少保护PEM所需的系统控制或缩小电池体积，从而简化燃料电池系统的设计来降低总拥有成本。此外，提高PEM的化学耐久性可以使燃料电池电堆承受住恶劣的工作条件，因此可以简化系统控制或系统设计。
在技术层面，燃料电池重型车辆的商业化也面临着诸多挑战，例如相对于乘用车来说，重卡需要更长的使用寿命、更高的工作温度以及显著增加的功率输出。针对这些需求，戈尔也在同步进行相应的新产品研发。汪志勇介绍，未来重型商用车功率会越来越高，散热要求也会越来越高，为了匹配散热需求，质子交换膜也要适应长时间耐高温的工况。这是一种新的材料体系，需要不断的测试和验证，在这一周期中需要投入大量的人力物力。在高温质子交换膜所带来的价值得到市场应用端充分的验证以前，戈尔也需要和客户一起去充分测试和评价产品的可行性和市场化目标。
另外，质子交换膜的成本也受到行业规模及供应链的影响，比如原材料价格的波动也会导致质子交换膜的成本变化，从而给整个价值链带来影响。因此从供应链的角度，戈尔强调需要整个产业协同合作，共同推进燃料电池应用的大规模商业化。
布局上下游市场：以深度合作赋能客户
在产业链上下游布局方面，戈尔在水电解制氢及燃料电池应用两个市场板块都有重点关注。在上游方面，汪志勇说：戈尔关注电解水制氢，绿氢是未来实现净零排放的关键市场，且发展起来后市场体量更大。而从下游布局来说，燃料电池技术上已经趋于成熟，正等待市场生态完善，戈尔也在不断创新，针对客户的不同需求进行原有产品的优化、以及对下一代产品如高温质子交换膜的研发。
在行业发展上，汪志勇表示，政策会极大的影响整个行业的布局和发展进度，各示范城市群在发展的指标不同也会掣肘行业发展，需要全国性的产业联合，产业链上下游的企业深度合作，一起完善整个产业生态。基于前两年的示范成果，国家也做出了相应的政策调整，比如最近多地如火如荼推进的“氢车高速”战略举措（有的高速费减免，有的进行氢-站-车完整配套），同时还针对绿氢生产项目进行了政策松绑，以及统筹布局加氢站、有序推进加氢网络建设方面的目标发布，都得到了很好的行业认同和反馈。相信在未来，随着技术不断创新、生态不断完善，氢能产业一定会得到更快更高质量的推动与发展。戈尔非常看好中国市场，会继续以更好的产品和服务，去支持现在以及未来客户的需求，助力整个氢能行业发展壮大。
关于戈尔戈尔成立于1958年，是一家全球性的材料公司。1995年，戈尔开发了增强型质子交换膜，是质子交换膜(PEM)燃料电池行业的先行者，在质子交换膜表征和测试领域居于前沿地位。同时戈尔不断地进行技术创新和产品迭代，目前已经成为全球燃料电池质子交换膜市场的主流供应商，出货量达数百万平米，应用到燃料电池汽车上的数量已超过8万辆，预计减少二氧化碳排放量数十万吨。
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