我国燃料电池膜进展和质子交换膜燃料电池(PEMFC)在军事上的应用
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目１±氪磺醚树脂磐相目
３我国燃料电池膜的发展
全氟磺酸树脂是有机氟聚台物中最具挑战性的 产品。它的舍成对有机氟工业中租多功能性单体包 括四氟乙烯、六氟丙烯、六氟环氧丙烷、四氟磺内 酯在纯度和杂质控制等要球极高。同时，全氟磺酸 树脂功能单体一全氟磺酰氟乙烯基醚的制备技术和 全氟磺酰氟乙烯基醚与四氟乙烯共聚合成全氟磺酸
电堆甩干海军的术下无人驾驶机器人（ＵＵＶ）。 ＰＥＭＦＣ在海军装备中的应用最为瞩目的应是德国 ＨＯＷ公司开发并已装备德国，意大利、希腊厦韩 ・１舒・
特种化工钌料技术妾赢置新产品、新成果雇启发布会资料汇鳊
国的２１２级和２１４缎常规潜艇。燃料电池由西门ｒ 公司提供的３００Ｋｗ的ＰＥＭＩ；Ｉ【：电堆，可使潜艇咀
震
围２姑辑电池质子立换直 表１魅科电池质子交换肆的蓦本性能
月＆（叫】
变女ｇｔ（ｍ”ｐＲ）
树脂聚合技术本身就含有｛瞒的技术含量，我国在
“六五”开始研究，上海有机所等单位做了大量的 工作，但由于各方面原因无珐得到稳定的批量化的 产品。“十五”以来山东东岳集团在国家８６３计划 计划和”十一五”科技支撑计划的支持下，通过 与上拇交通大学的密切台作，探索并掌握了全氟离 子交换树脂原料、中间体、单体和聚合反应、流延 成膜一系列核心技术。并先后建成了一系列高纯中 间体和单体包括：四氟乙烯、六氟丙烯、六氟环氧 丙烷、全氟磺酰单体中间体、垒氟磺酰单体等中试 制备装置和全氟磺酸树脂中武装置。 针对目前最普遍的低温质子交换膜燃料电池． 其工作温度为２５—８０℃．所使用的标准垒氟磺酸 质子交换膜—长链全氟质子交换膜（ｎａｔｉｏｎ）。山 东东岳神舟新材料不断扩展全氟磺酸树脂及全氟磺 酸膜的研发深度，已经完全掌握了高分子量、分子 量分布窄、交换容量可调节的全氟磺鹾质子交换树 低温ＰＥＭＦＣ存在很多无法克服的困难如：水 热管理系统复杂、其对环境适应性差，尤其是对 ＣＯ的适应性。高温ＰＥ＂ＩＦＣ（工作温度在＞９０℃） 将大大简化电池堆的承热管理系统，”’提高催化剂 活性和利用率．增强催化剂抗ｃｏ能力。ｆ‘１高温 ＰＥＭＦＣ尤其对于动力燃料电池具有重要的意义。
特种化工材料拉求交赢暨新产品、新成果信息发布会资料汇编
我国燃料电池膜进展和质子交换膜燃％４电池
（ＰＥＭＦＣ）在军事上的应用
唐军柯，陈庆芬．刘萍，张恒
（Ⅲ＾＾目女目＊女＆，Ⅻ＊２５６４０１）
摘要：奉文介绍了国内外全氟质子交换膜现状，特别是山东东岳神舟新材料公司在蛙料电 池膜，光其东岳神舟在新型高温燃料电池鹿上的最新研究进展。另外，本文还概迷Ｔ外军在质
ｋＷ吼阢供辅助动力轻型鐾甲车
５ 二作为军用动力驱动电源和辅助电源（５００
Ｗ一１０ ｋＷ）。
ＰＥＭＦｃ在海军军事装备应用
燃料电池在海里军事装备中的应用主要有三个
方面：一是作为海面舰艇辅助动力源二是作为水下 无人驾驶机器人电源；三是作为潜艇的驱动电源。 目前，美国簿军正在通过“毒军先进船载燃料电 池项目”逐步实现２ ５ＭＷＰＥＭＦＣ电堆用于驱逐 舰。ＵＴＣ公司也在１９９０年研制一款１０
量。 池Ｉ—Ｖ表征也显示了东岳短链全氟质于交换膜具
有比同等条件下的ｎａｔｉｏｎ具有更好的性能（图４）。 同时经测定这种膜在１２０“Ｃ高温时的氨气透过率为
１ ５
ｍａｃｒｏ‘，完全请足燃料电池的氢气透过率使
用要求。总之，它是具有非常优秀性能的ＰＥＭＦＣ 的膜材料。
山东东岳和上海交大在已经积累的丰富的含氟 单体及聚合物合成、放大中试及生产的基础上进一 步的探索和深化研究．已经突破了制备高分子置、 高离子交换容量的新型长链全氟磺酸树脂和新型长 链全氟磺酸膜的制备技术．同时还掌握了短链全氟 磺酸单体及高离子交换容量短链树脂的合成，及利 用短链磺酸树脂制备出高性能的、适用于高温 ＰＥＭＦＣ的短链全氟磺酸膜。这些新型的全氟磺酸 树脂膜由于具有高交换容量及高分子量的特点，由 于具有高的离子交换容量，从而保证膜高温下同时 具有好的导电性能和力学性质，瞒足高温ＰＥＭＦＣ 的使用要求。图３为山东东岳不同交换容量的短链 全氟质子交换膜（ＣＬ ＰＦＳＡ系列）的导电率随温 度变化而变化结果。
山东东岳神舟新材??断扩展全氟磺酸树脂及全氟磺酸膜的研发深度已经完全掌握了高分子?分子?分布窄交换容?可调节的全氟磺鹾质子交换树脂的舸备技术并具有自主知识产权所制备的长链全氟磺酸树脂具有高的分子?和优异的热稳定性基于东岳的全氟磺酸树脂我们已经掌握丁一系列的垒氟醋酸树脂溶液的制备及溶液流延制全氟磺酸质子变换膜的技术
料电池。
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ＰＥＭ＿『ＦＥ主要由膜电极（ＭＥＡ）、集流板和冷 却板等组成。它的工作原理是在电池的阳极氢气经 桓场板和气体扩散层，在阳极催化层发生氧化反应
・１６０・
代ＰＥ９３７Ｃ”’”最主要的膜材料。全氟磺酸质子交 换膜的分子主链为碳原子和氟原于组成的线性结 构，支链是带有磺酸基团的全氟醚结构。树脂分子
目４短链质｝立撬睡Ｉ
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翟＝■嚣嚣盖薯患＝鬻嚣。嚣嚣器篙：嚣嚣“…’
４质子交换膜燃料电池在军事领域的
应用
由于质子交换膜燃料电池具有：１）高能量 转化效率，通过氢氧化合作用．直接将化学能转 化为电能，不通过热机过程，不受卡诺循环的限 制；２）低温快速启动，化学反应迅速，适应负 载变化；３）低热辐射和低排放，运行温度低， 几乎杖有氟和硫的氧化物；４）运行噪声低，可 靠性高；５）可通过串联或并联电池组的方式适 应不同功率要求等多方面的优点，正得到各国军 方的青睬。 目前，燃科电池在陆军事装备中的应用主要有 如下三个方面： 一单兵作战电源（＜１００Ｗ） 随着微电子的发展，单兵所配备的电子设备越 来越多，使战场透明度大幅增加。士兵所必须带有 很多不同型号的电源为这些设备提供动力。ＰＥＭ— Ｆｃ就可以为所有设备提供动力，将大大减轻单是 所带装备的重量。图５为Ｂａｌｌ
为１６ －１娩．
０９ｉ∞为美军设计的５０Ｗ和ＩＯＯＷ的质子空换膜燃
ｍｓ…＿’ｏＨｌ９５＇：Ｃ，３０％相对湿度下的单电
应用研究
孵侉拶
囤５
Ｂａｌｉ抽啷ｐ∞＆Ｔｅｃａｍｌ咽∞设计的５０ｗ和ＩＯＯＷ的ＰＥ砌℃
圉６为美国陆军基于ＯｈｒａＣｅｌｌ公司ｘｒ，５５燃料 电池系统和杜邦公司Ｍ一２５项目，努力在大幅度 碱小单兵电源重量的情况下，能够提供７２小时甚 至更长时间的连续供电。Ｐｍｔｏｎｅｘ公司的ＰＥＭＦＣ 也可使洛克希德一马丁公司打造超级战士的人类负 重外骨骼”（ｍⅡ￡）系统连续工作三天，丽是用 锂电池只能维持几个小时。
４
５节的速度潜航１２５０海里，连续潜航就能达到２
至３周。第艘Ｕ３１譬，于２００３年４月７ Ｒ在德 国北部基尔港下水，开始首次试航。足世界上首次 采用燃料电池“不依赖空气推进”（Ａ［Ｐ）系统的 潜艇．当时被誉为“目前世界范围内最先进的非
核动力潜艇”。
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目９瘟国２１２Ａ疆燃料电池潜艇Ⅱ其Ｍ《月的燃料电池
２全氟磺酸质子交换膜
膜电极（ＭＥＡ）是ＰＥＭＦＣ的核心部分，也占 了燃料电池成本的绝大部分，而其中的质子交换膜 在膜电扳中起到传导质子、电扳反应的介质、催化 剂的承载体、隔离明扳和阳极反应物的作用，是膜
电极的心脏。
优异的ＰＥＭＦＣ的质子交换膜应具有下列性 质：（１）低的气体渗透性；（２）高的质子传导率； （３］优异的化学和电化学稳定性．保证电池的工 作寿命；（４）良好的热稳定性，（５）好的尺寸稳
电能的装置（图为ＰＥｂｗ＇Ｃ的示意图）。
解离为Ｈ＋。所生成的Ｉｔ＋和电子分别经质子交换 膜和外电路到达阴扳，在阴极催化剂的作用下和氧 气反应生成水。由于ＰＥＭＦＣ具有高能量转换效 率、低温快速启动、低热辐射和低排放、运行噪声 低和适应不同功率要求。世界各国政府在燃料电池 开发方面投入了巨大的人力物力使得ＰＥＭＦＣ的性 能不断地提高并成功的应用在军事及民用领域。
从上图中可以看出，东岳ｃＬ系列的离子交换 膜产品在８０℃、１００％湿度时，导电率高这１９７
ｍ
Ｓ－ｃｍ～，在高温１２０。Ｃ、２４％湿度时仍然保留有
３７
ｍＳ唧“的导电率。这个结果远高于在ｎａｔｉｏｎ
中掺杂加＾保水剂或杂多醒等传统方法制备的膜的 高温导电性能，如在ｎａｔｉｏｎ中加入金属氧化物支持
的杂多雠１２０。Ｃ、相对湿度为３５％时的电导率仅
ｋＷ ＰＥＭＦＣ
美国陆军２００５年发布的氧燃料电池的。侵略 者”机动车（囝７），功率１０ＫＷ，最高速度达到 １３０公里／小时．０—６５公里／小时的加速时间仅为 ４秒。由于使用了燃料电池，该车运行时几乎玉噪 音，发动机散发的热量很少，侦察设备很难拄现， 具有较高的隐身性。但由于氢气尚未被广泛使用， 所以目前燃料电池主要还是用燃料重整制氢作为辅
子交换膜燃料电池的开发和应用方面的主要动态。
关键词：山东东岳神舟新材料有限公司；全氟质子更换膜；燃料电池；军事应用
１介绍
随着石化能源的枯蝎及环境保护的压力，氢能 是新一代绿色能源技术的代表，是二十一世纪洁 净、可再生替代能源的希望，将成为二十一世纪的 主要替代能源．这在全球已经形成共识。质子交换 膜燃料电池（ＰＥＭＦＣｌ）是目前最为成熟的、装机 容量最大的实现氢气、氧气发生电化学反应转化为
＋
ｆｅｒ
定性，燃料电池在实际时总是处于干态、煎巫吐
Ｐｒｏｔｏｔｌ［ｘｃｔ／ａｎｏｅ
（６）具有良好的机械强度；（７）适当的性价比。 自２０世纪８０年代垒氟磺酸质子交换膜用于ＰＥＭ— Ｆｃ并获得成功。由于全氟磺酸质子交换膜优异的 质子传到卑．良好的化学稳定性和机械性能成为现
应用研究
的碳氟王链使得全氟磺酸膜具有优异的热稳定性、 化学稳定性和较好的机械力学性能．侧链端基的磺 酸功能基团则提供了传导质子的离子交挠能力。图 ｌ是目前所用的全氟磺酸质子交换膜材料的通式及
生产商
脂的舸备技术并具有自主知识产权，所制备的长链 全氟磺酸树脂具有高的分子量和优异的热稳定性， 基于东岳的全氟磺酸树脂我们已经掌握丁一系列的 垒氟醋酸树脂溶液的制备及溶液流延制全氟磺酸质 子变换膜的技术。目前正在进行连续化成膜技术的 开发及设备的设计制造，所制各的长链质子交换膜 的性能与杜邦性能相当．某些性能甚至超过杜邦
１０（∞ｔ）１５（１∞℃
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但在这种高温、低提度下工作时，传统的长链全氟 质子交换膜因导电率低而无法保证燃料电池正常运
行，从而使其应用受到碾帝ｉ，不能满足未来ＰＥＭ．
１ ６１・
特冲化工甜料技术交赢暨新产品、新成果信息接布会资科正臻 Ｆｃ发晨的要求。高温ＦＥＭＦＣ面临的技术挑战之一 就是选择能够在高温下运行的质子交换膜材料，这 就要求全氟离子变换膜在高温、低湿度下既具有良 好的导电率又具有好的热稳定性和机械性能。要满 足以上苛刻要求，特别是高温、低湿度条件下具有 高的导电率，关键的要幕是提高膜的离子交换容
６
ＰＥＭＦＣ在航空军事装备应用
由于ＰＥＭＦＣ的性能比传统电力系统的性能更
及舍氟功能膜材料的制备，放大、中试及工程化积 累ｒ丰富的经验。我们也已建立了一系列的中间 体、功能单体、树脂、膜的制备的实验及中斌装
置，部分产品已经定型并生产。这一系列的技术和
优越，同时更可靠、更安静、能救更高，使得岂能
为无人驾驶飞机提供源源不断的驱动力。如美国海
ＰＥＭＦＣ作为新一代的电源技术，以特有的高 效率和环保性引起了全世界的关注，其在军事上的 应用也引起了各国军事部门重视。我国正在为适应 新时期的军事斗争，加快高新技术的研究步伐。 ＰＥＭＦＣ应片ｊ于我军装备，将太大提高我军的装备 水平，其在国防现代化和经济发展中将会起着重要
的作用
山东东岳集团在含氟精细化学品、全氟聚合物
助电潦．使能够在关用战场引擎时继续是用各种电 子醋备而不被敌方侦查到。图为美国陆军通讯、电 子研究发展工程中心（ＣＥＲＤＥＣ）公布一种２ ＰＥＭＦＣ给轻型装甲车提供辅助动力（圈８）。
ｋＷ
－簿医
围８
目７薹目砖军。侵略者“机动车
２
图６左上Ｕｌ雠Ｃｅｌｌ公司ｍ，５５燃科电池， 右上杜邦公司Ｍ一巧．左下＾粪负重卦骨髂
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目１±氪磺醚树脂磐相目
３我国燃料电池膜的发展
全氟磺酸树脂是有机氟聚台物中最具挑战性的 产品。它的舍成对有机氟工业中租多功能性单体包 括四氟乙烯、六氟丙烯、六氟环氧丙烷、四氟磺内 酯在纯度和杂质控制等要球极高。同时，全氟磺酸 树脂功能单体一全氟磺酰氟乙烯基醚的制备技术和 全氟磺酰氟乙烯基醚与四氟乙烯共聚合成全氟磺酸
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“六五”开始研究，上海有机所等单位做了大量的 工作，但由于各方面原因无珐得到稳定的批量化的 产品。“十五”以来山东东岳集团在国家８６３计划 计划和”十一五”科技支撑计划的支持下，通过 与上拇交通大学的密切台作，探索并掌握了全氟离 子交换树脂原料、中间体、单体和聚合反应、流延 成膜一系列核心技术。并先后建成了一系列高纯中 间体和单体包括：四氟乙烯、六氟丙烯、六氟环氧 丙烷、全氟磺酰单体中间体、垒氟磺酰单体等中试 制备装置和全氟磺酸树脂中武装置。 针对目前最普遍的低温质子交换膜燃料电池． 其工作温度为２５—８０℃．所使用的标准垒氟磺酸 质子交换膜—长链全氟质子交换膜（ｎａｔｉｏｎ）。山 东东岳神舟新材料不断扩展全氟磺酸树脂及全氟磺 酸膜的研发深度，已经完全掌握了高分子量、分子 量分布窄、交换容量可调节的全氟磺鹾质子交换树 低温ＰＥＭＦＣ存在很多无法克服的困难如：水 热管理系统复杂、其对环境适应性差，尤其是对 ＣＯ的适应性。高温ＰＥ＂ＩＦＣ（工作温度在＞９０℃） 将大大简化电池堆的承热管理系统，”’提高催化剂 活性和利用率．增强催化剂抗ｃｏ能力。ｆ‘１高温 ＰＥＭＦＣ尤其对于动力燃料电池具有重要的意义。
特种化工材料拉求交赢暨新产品、新成果信息发布会资料汇编
我国燃料电池膜进展和质子交换膜燃％４电池
（ＰＥＭＦＣ）在军事上的应用
唐军柯，陈庆芬．刘萍，张恒
（Ⅲ＾＾目女目＊女＆，Ⅻ＊２５６４０１）
摘要：奉文介绍了国内外全氟质子交换膜现状，特别是山东东岳神舟新材料公司在蛙料电 池膜，光其东岳神舟在新型高温燃料电池鹿上的最新研究进展。另外，本文还概迷Ｔ外军在质
ｋＷ吼阢供辅助动力轻型鐾甲车
５ 二作为军用动力驱动电源和辅助电源（５００
Ｗ一１０ ｋＷ）。
ＰＥＭＦｃ在海军军事装备应用
燃料电池在海里军事装备中的应用主要有三个
方面：一是作为海面舰艇辅助动力源二是作为水下 无人驾驶机器人电源；三是作为潜艇的驱动电源。 目前，美国簿军正在通过“毒军先进船载燃料电 池项目”逐步实现２ ５ＭＷＰＥＭＦＣ电堆用于驱逐 舰。ＵＴＣ公司也在１９９０年研制一款１０
量。 池Ｉ—Ｖ表征也显示了东岳短链全氟质于交换膜具
有比同等条件下的ｎａｔｉｏｎ具有更好的性能（图４）。 同时经测定这种膜在１２０“Ｃ高温时的氨气透过率为
１ ５
ｍａｃｒｏ‘，完全请足燃料电池的氢气透过率使
用要求。总之，它是具有非常优秀性能的ＰＥＭＦＣ 的膜材料。
山东东岳和上海交大在已经积累的丰富的含氟 单体及聚合物合成、放大中试及生产的基础上进一 步的探索和深化研究．已经突破了制备高分子置、 高离子交换容量的新型长链全氟磺酸树脂和新型长 链全氟磺酸膜的制备技术．同时还掌握了短链全氟 磺酸单体及高离子交换容量短链树脂的合成，及利 用短链磺酸树脂制备出高性能的、适用于高温 ＰＥＭＦＣ的短链全氟磺酸膜。这些新型的全氟磺酸 树脂膜由于具有高交换容量及高分子量的特点，由 于具有高的离子交换容量，从而保证膜高温下同时 具有好的导电性能和力学性质，瞒足高温ＰＥＭＦＣ 的使用要求。图３为山东东岳不同交换容量的短链 全氟质子交换膜（ＣＬ ＰＦＳＡ系列）的导电率随温 度变化而变化结果。
山东东岳神舟新材??断扩展全氟磺酸树脂及全氟磺酸膜的研发深度已经完全掌握了高分子?分子?分布窄交换容?可调节的全氟磺鹾质子交换树脂的舸备技术并具有自主知识产权所制备的长链全氟磺酸树脂具有高的分子?和优异的热稳定性基于东岳的全氟磺酸树脂我们已经掌握丁一系列的垒氟醋酸树脂溶液的制备及溶液流延制全氟磺酸质子变换膜的技术
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ＰＥＭ＿『ＦＥ主要由膜电极（ＭＥＡ）、集流板和冷 却板等组成。它的工作原理是在电池的阳极氢气经 桓场板和气体扩散层，在阳极催化层发生氧化反应
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代ＰＥ９３７Ｃ”’”最主要的膜材料。全氟磺酸质子交 换膜的分子主链为碳原子和氟原于组成的线性结 构，支链是带有磺酸基团的全氟醚结构。树脂分子
目４短链质｝立撬睡Ｉ
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翟＝■嚣嚣盖薯患＝鬻嚣。嚣嚣器篙：嚣嚣“…’
４质子交换膜燃料电池在军事领域的
应用
由于质子交换膜燃料电池具有：１）高能量 转化效率，通过氢氧化合作用．直接将化学能转 化为电能，不通过热机过程，不受卡诺循环的限 制；２）低温快速启动，化学反应迅速，适应负 载变化；３）低热辐射和低排放，运行温度低， 几乎杖有氟和硫的氧化物；４）运行噪声低，可 靠性高；５）可通过串联或并联电池组的方式适 应不同功率要求等多方面的优点，正得到各国军 方的青睬。 目前，燃科电池在陆军事装备中的应用主要有 如下三个方面： 一单兵作战电源（＜１００Ｗ） 随着微电子的发展，单兵所配备的电子设备越 来越多，使战场透明度大幅增加。士兵所必须带有 很多不同型号的电源为这些设备提供动力。ＰＥＭ— Ｆｃ就可以为所有设备提供动力，将大大减轻单是 所带装备的重量。图５为Ｂａｌｌ
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０９ｉ∞为美军设计的５０Ｗ和ＩＯＯＷ的质子空换膜燃
ｍｓ…＿’ｏＨｌ９５＇：Ｃ，３０％相对湿度下的单电
应用研究
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圉６为美国陆军基于ＯｈｒａＣｅｌｌ公司ｘｒ，５５燃料 电池系统和杜邦公司Ｍ一２５项目，努力在大幅度 碱小单兵电源重量的情况下，能够提供７２小时甚 至更长时间的连续供电。Ｐｍｔｏｎｅｘ公司的ＰＥＭＦＣ 也可使洛克希德一马丁公司打造超级战士的人类负 重外骨骼”（ｍⅡ￡）系统连续工作三天，丽是用 锂电池只能维持几个小时。
４
５节的速度潜航１２５０海里，连续潜航就能达到２
至３周。第艘Ｕ３１譬，于２００３年４月７ Ｒ在德 国北部基尔港下水，开始首次试航。足世界上首次 采用燃料电池“不依赖空气推进”（Ａ［Ｐ）系统的 潜艇．当时被誉为“目前世界范围内最先进的非
核动力潜艇”。
目ｌｉ德目｛￥Ｅ子ｉ人ｎ
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目９瘟国２１２Ａ疆燃料电池潜艇Ⅱ其Ｍ《月的燃料电池
２全氟磺酸质子交换膜
膜电极（ＭＥＡ）是ＰＥＭＦＣ的核心部分，也占 了燃料电池成本的绝大部分，而其中的质子交换膜 在膜电扳中起到传导质子、电扳反应的介质、催化 剂的承载体、隔离明扳和阳极反应物的作用，是膜
电极的心脏。
优异的ＰＥＭＦＣ的质子交换膜应具有下列性 质：（１）低的气体渗透性；（２）高的质子传导率； （３］优异的化学和电化学稳定性．保证电池的工 作寿命；（４）良好的热稳定性，（５）好的尺寸稳
电能的装置（图为ＰＥｂｗ＇Ｃ的示意图）。
解离为Ｈ＋。所生成的Ｉｔ＋和电子分别经质子交换 膜和外电路到达阴扳，在阴极催化剂的作用下和氧 气反应生成水。由于ＰＥＭＦＣ具有高能量转换效 率、低温快速启动、低热辐射和低排放、运行噪声 低和适应不同功率要求。世界各国政府在燃料电池 开发方面投入了巨大的人力物力使得ＰＥＭＦＣ的性 能不断地提高并成功的应用在军事及民用领域。
从上图中可以看出，东岳ｃＬ系列的离子交换 膜产品在８０℃、１００％湿度时，导电率高这１９７
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３７
ｍＳ唧“的导电率。这个结果远高于在ｎａｔｉｏｎ
中掺杂加＾保水剂或杂多醒等传统方法制备的膜的 高温导电性能，如在ｎａｔｉｏｎ中加入金属氧化物支持
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美国陆军２００５年发布的氧燃料电池的。侵略 者”机动车（囝７），功率１０ＫＷ，最高速度达到 １３０公里／小时．０—６５公里／小时的加速时间仅为 ４秒。由于使用了燃料电池，该车运行时几乎玉噪 音，发动机散发的热量很少，侦察设备很难拄现， 具有较高的隐身性。但由于氢气尚未被广泛使用， 所以目前燃料电池主要还是用燃料重整制氢作为辅
子交换膜燃料电池的开发和应用方面的主要动态。
关键词：山东东岳神舟新材料有限公司；全氟质子更换膜；燃料电池；军事应用
１介绍
随着石化能源的枯蝎及环境保护的压力，氢能 是新一代绿色能源技术的代表，是二十一世纪洁 净、可再生替代能源的希望，将成为二十一世纪的 主要替代能源．这在全球已经形成共识。质子交换 膜燃料电池（ＰＥＭＦＣｌ）是目前最为成熟的、装机 容量最大的实现氢气、氧气发生电化学反应转化为
＋
ｆｅｒ
定性，燃料电池在实际时总是处于干态、煎巫吐
Ｐｒｏｔｏｔｌ［ｘｃｔ／ａｎｏｅ
（６）具有良好的机械强度；（７）适当的性价比。 自２０世纪８０年代垒氟磺酸质子交换膜用于ＰＥＭ— Ｆｃ并获得成功。由于全氟磺酸质子交换膜优异的 质子传到卑．良好的化学稳定性和机械性能成为现
应用研究
的碳氟王链使得全氟磺酸膜具有优异的热稳定性、 化学稳定性和较好的机械力学性能．侧链端基的磺 酸功能基团则提供了传导质子的离子交挠能力。图 ｌ是目前所用的全氟磺酸质子交换膜材料的通式及
生产商
脂的舸备技术并具有自主知识产权，所制备的长链 全氟磺酸树脂具有高的分子量和优异的热稳定性， 基于东岳的全氟磺酸树脂我们已经掌握丁一系列的 垒氟醋酸树脂溶液的制备及溶液流延制全氟磺酸质 子变换膜的技术。目前正在进行连续化成膜技术的 开发及设备的设计制造，所制各的长链质子交换膜 的性能与杜邦性能相当．某些性能甚至超过杜邦
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但在这种高温、低提度下工作时，传统的长链全氟 质子交换膜因导电率低而无法保证燃料电池正常运
行，从而使其应用受到碾帝ｉ，不能满足未来ＰＥＭ．
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特冲化工甜料技术交赢暨新产品、新成果信息接布会资科正臻 Ｆｃ发晨的要求。高温ＦＥＭＦＣ面临的技术挑战之一 就是选择能够在高温下运行的质子交换膜材料，这 就要求全氟离子变换膜在高温、低湿度下既具有良 好的导电率又具有好的热稳定性和机械性能。要满 足以上苛刻要求，特别是高温、低湿度条件下具有 高的导电率，关键的要幕是提高膜的离子交换容
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ＰＥＭＦＣ在航空军事装备应用
由于ＰＥＭＦＣ的性能比传统电力系统的性能更
及舍氟功能膜材料的制备，放大、中试及工程化积 累ｒ丰富的经验。我们也已建立了一系列的中间 体、功能单体、树脂、膜的制备的实验及中斌装
置，部分产品已经定型并生产。这一系列的技术和
优越，同时更可靠、更安静、能救更高，使得岂能
为无人驾驶飞机提供源源不断的驱动力。如美国海
ＰＥＭＦＣ作为新一代的电源技术，以特有的高 效率和环保性引起了全世界的关注，其在军事上的 应用也引起了各国军事部门重视。我国正在为适应 新时期的军事斗争，加快高新技术的研究步伐。 ＰＥＭＦＣ应片ｊ于我军装备，将太大提高我军的装备 水平，其在国防现代化和经济发展中将会起着重要
的作用
山东东岳集团在含氟精细化学品、全氟聚合物
助电潦．使能够在关用战场引擎时继续是用各种电 子醋备而不被敌方侦查到。图为美国陆军通讯、电 子研究发展工程中心（ＣＥＲＤＥＣ）公布一种２ ＰＥＭＦＣ给轻型装甲车提供辅助动力（圈８）。
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目７薹目砖军。侵略者“机动车
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图６左上Ｕｌ雠Ｃｅｌｌ公司ｍ，５５燃科电池， 右上杜邦公司Ｍ一巧．左下＾粪负重卦骨髂