碳紙又稱碳纖維紙、炭紙,是一種碳纖維復(fù)合紙。碳紙具有耐腐蝕性、高透氣性、高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、孔隙率均勻等特點(diǎn),在燃料電池、鋰電池、材料合成、電解水等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
碳紙是燃料電池氣體擴(kuò)散層的主要基材。膜電極是燃料電池的核心,主要由氣體擴(kuò)散層、催化劑、交換膜等部件組成,氣體擴(kuò)散層位于流場(chǎng)板和催化層之間,具有傳導(dǎo)氣體、收集電流、水管理、支撐和穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)等作用。氣體擴(kuò)散層是燃料電池國(guó)產(chǎn)化主要技術(shù)壁壘,而碳紙又是氣體擴(kuò)散層生產(chǎn)核心難點(diǎn)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2028年中國(guó)碳纖維紙(碳紙)行業(yè)市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及未來發(fā)展前景研究報(bào)告》顯示,2023年,我國(guó)燃料電池裝機(jī)量達(dá)742.0MW以上,2024年第一季度,燃料電池累計(jì)裝機(jī)量約102.0MW,同比增長(zhǎng)接近122.6%。我國(guó)燃料電池逐漸進(jìn)入量產(chǎn)新進(jìn)程,碳紙作為其必需原材料之一,產(chǎn)業(yè)規(guī)模、市場(chǎng)空間將隨之?dāng)U大。
碳紙是由短切碳纖維為原料,紙漿為基質(zhì),輔以黏合劑和填料經(jīng)抄紙工藝制造而成。碳纖維是一種特種纖維,含碳量在90%以上,我國(guó)是碳纖維生產(chǎn)大國(guó),碳紙?jiān)牧瞎⿷?yīng)日益充足。具體來看,2023年我國(guó)碳纖維行業(yè)產(chǎn)能在12.3萬(wàn)噸左右,2024年第一季度,碳纖維新增產(chǎn)能約7000噸,主要生產(chǎn)企業(yè)包括吉林化纖、吉林碳谷、光威復(fù)材、中復(fù)神鷹、中簡(jiǎn)科技等。
碳紙制造工藝復(fù)雜,核心技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)壟斷,國(guó)際供應(yīng)商主要有日本帝人、德國(guó)SGL、日本東麗、加拿大Ballard Material Products等。我國(guó)是全球最大的氫燃料電池汽車市場(chǎng),氣體擴(kuò)散層及碳紙國(guó)產(chǎn)化需求迫切,為攻克國(guó)產(chǎn)化壁壘與技術(shù)難題,國(guó)氫科技、美錦氫能、仁豐特材、國(guó)科領(lǐng)纖、上海碳際、中國(guó)紙?jiān)骸⒔鸩淠堋B門大學(xué)、武漢理工大學(xué)、中科院山西煤炭化學(xué)研究所、上海河森電氣等企業(yè)和單位也在加快碳紙研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化布局,碳紙國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程正快速推進(jìn)。
新思界
行業(yè)分析人士表示,長(zhǎng)期以來,我國(guó)碳紙市場(chǎng)需求依賴進(jìn)口,近年來,隨著核心技術(shù)突破,國(guó)產(chǎn)碳紙逐漸從實(shí)驗(yàn)室階段轉(zhuǎn)向生產(chǎn)應(yīng)用階段,未來隨著布局企業(yè)增加、相關(guān)項(xiàng)目投產(chǎn),我國(guó)碳紙生產(chǎn)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。我國(guó)碳紙企業(yè)發(fā)展時(shí)間短,國(guó)產(chǎn)碳紙?jiān)诩夹g(shù)指標(biāo)、批次一致性、設(shè)備工藝能耗控制、標(biāo)準(zhǔn)化體系等方面與進(jìn)口產(chǎn)品之間仍存在一定差距,未來市場(chǎng)存在較大提升空間。