質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心基礎材料之一,其性能的優劣決定著電池的性能和使用壽命,為實現氫燃料電池的高效、穩定工作,要求質子交換膜具有高質子電導率、良好的熱穩定性和化學穩定性、高機械強度和耐久性。
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除了燃料電池,PEM電解水制氫也是需要用到質子交換膜。
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質子交換膜工作原理
下面小編針對國內外質子交換膜生產企業做了整理,以供大家參考,以下排名不分先后
1、戈爾Gore
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戈爾公司由Wilbert L. (Bill)和 Genevieve (Vieve) Gore于1958年在美國特拉華州紐瓦克市創立。憑借在多功能聚合物——聚四氟乙烯(PTFE)領域的多項專利技術,戈爾生產出應用于醫療植入、紡織品層壓面料等領域的眾多產品,以及用于多種行業的電纜、過濾、密封、薄膜、透氣和纖維技術。
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GORE-SELECT??質子交換膜
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GORE-SELECT?質子交換膜憑借戈爾在ePTFE(膨體聚四氟乙烯)增強型復合膜技術方面的專業知識,具有超薄、耐用、高功率密度的特性,可實現高功率輸出且能源損失非常小,廣泛應用于全球領先燃料電池車型上,如豐田MIRAI、現代NEXO和本田CLARITY等,被認為是滿足汽車應用挑戰的行業標準。?
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網址:https://www.gore.com.cn
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2、科慕Chemours
科慕公司(以下簡稱“科慕”),于2015年7月完成與杜邦公司的拆分工作,成為一家運營的上市公司,其前身是杜邦公司高性能化學品事業部。
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科慕在鈦白科技、氟產品和特殊化學品等三個業務領域是全球領先,為遍及130多個國家/地區、5000多家客戶提供的產品、應用技術和以化學為基礎的創新解決方案。
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Nafion? 全氟磺酸 (PFSA) 膜基于 PFSA/聚四氟乙烯 (PTFE) 共聚物,廣泛應用于電化學電池中,起到陽離子傳導固體電解質的作用。Nafion? 膜具有多種等級和不同特性,可滿足設計師和工程師的特定應用需求。
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Nafion? 溶液鑄膜由 Nafion? 分散劑制成。這種膜通常較擠出鑄膜更薄,適合對低離子傳輸阻力有嚴格要求的應用。分散劑鑄膜旨在為預期應用提供理想的耐久性。
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Nafion?溶液鑄膜
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Nafion? 擠出鑄膜通常較溶液鑄膜更厚,適合對高強度或低透過率/穿透率有嚴格要求的應用。這種膜還可以進一步強化以實現最大強度與抗撕裂性。
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Nafion? 擠出鑄膜
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網址:https://www.chemours.cn,https://www.nafion.cn/
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3、武漢綠動氫能能源技術有限公司
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武漢綠動氫能成立于2020年7月,是國家電投氫能公司在武漢市注冊成立的全資子公司,專注于質子交換膜、電堆和系統的研發、生產和銷售。該公司也是國家電投集團落地武漢經濟開發區的重點項目“國家電投華中氫能產業基地及研發中心”的承接主體。
車谷融媒供圖
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2021年12月5日,國內首條全自主可控的氫燃料電池質子交換膜生產線在武漢投產,預計年產能30萬平方米,可生產厚度從8微米到20微米的質子交換膜,產品在質子電導率、氣體滲透率(H2)、機械強度等方面均相當或優于國內外同類競品,但價格只有國外同類產品的一半。
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4、山東東岳未來氫能材料股份有限公司
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東岳未來是一家氫燃料電池生產商,成立于2017年12月19日,致力于為燃料電池生產企業用戶提供燃料電池膜以及配套化學品等材料產品。
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東岳是國內質子交換膜領軍企業。目前東岳 DF260 膜厚度最低可達 10um,通過AFCC6000 小時測試,在 OCV 情況下耐久性大于600 小時,在干濕循環和機械穩定性方面,循環次數都超過 2 萬次。
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全氟磺酸燃料電池質子膜
網址:http://dyfhem.com
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5、浙江漢丞科技有限公司
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漢丞科技是一家含氟薄膜材料及產品研發商,旗下主要產品涵蓋納米微孔薄膜材料、超薄增強氟膜等產品,應用于新能源電池、節能環保、個人防護、航空航海、醫療等領域,利用該材料研制的車用氫燃料電池具有環保、零碳、無臭氣的特點。
漢丞Hyproof??增強型全氟磺酸質子交換膜是一種超薄增強型復合膜,可用于燃料電池質子交換膜電極、水電解制氫隔膜、儲能電池隔膜及許多電化學應用。具有良好的質子選擇性,高機械強度,高離子傳導率,低溶脹形變,耐強酸,使用壽命長等特點。
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網址:http://hyproof.com.cn
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6、蘇州科潤新材料股份有限公司
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蘇州科潤新材料股份有限公司有著超過10年的離子膜技術開發經驗,擁有16項全氟離子膜方面的技術專利(其中一項PCT國際專利),是中國第一家鋼帶流延法批量生產全氟離子膜的企業。公司由國家萬人計劃專家楊大偉創辦,與廈門大學長期開展離子膜技術合作,共建江蘇省內唯一的全氟離子膜工程技術研究中心,該中心已通過了江蘇省二維材料重點實驗室的驗收。
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1)NEPEM?質子交換膜N-301X ePTFE系列
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NEPEM?全氟離子膜 N-301X PTFE 增強系列是科潤公司采用鋼帶流延法結合 ePTFE 微孔增強材料生產的復合全氟磺酸 H 型質子交換膜。N-301X PTFE 增強系 列質子交換膜具有陽離子單向通過的屬性,采用聚四氟乙烯微孔膜作為骨架配合 高性能全氟磺酸離子交換樹脂,調節出最為合適的分子量及離子交換容量,具有 厚度薄、強度大、電導率高、溶脹低、尺寸穩定、耐久性好等特點。NEPEM?N-301X ePTFE 增強質子換膜特別適合燃料電池使用。
2)NEPEM?全氟復合離子膜N-41PTFE系列
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NEPEM?全氟復合離子膜N-41PTFE系列是科潤公司采用鋼帶流延法生產的復合全氟磺酸H型全氟離子膜產品。全氟離子膜在各種電解槽和電池中作為分隔陰陽極的固態電解質,NEPEM?膜具有陽離子單向通過的屬性,由于采用高強度聚四氟乙烯網布作為支撐層,配合最為合適的分子量及離子交換容量的全氟磺酸樹脂,NEPEM?-41系列復合全氟離子膜具有超強耐化學性和耐久性的特點。廣泛用于:氯堿工業、電解水制氫、二氧化氯發生器、氨基酸精制、金鹽制備、蝕刻液回收銅、電鍍等領域。
3)NEPEM?質子交換膜N-21系列?
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NEPEM? N-21系列質子交換膜是科潤公司采用鋼帶流延法生產的單一組分全氟磺酸H型全氟離子膜產品。全氟離子膜在各種電解槽和電池中作為分隔陰陽極的固態電解質,NEPEM?膜具有陽離子單向通過的屬性,由于采用聚四氟乙烯作為主鏈,調節出最為合適的分子量及離子交換容量,NEPEM?膜具有耐化學性和耐久性的特點。廣泛用于:釩電池、液流電池、燃料電池、電解水制氫等領域。
4)NEPEM?全氟質子膜N-11系列
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NEPEM?全氟質子膜N-11系列是科潤公司采用鋼帶流延法生產的單一組分全氟磺酸H型全氟離子膜產品。全氟質子膜在各種電解槽和電池中作為分隔陰陽極的固態電解質,NEPEM?膜具有陽離子單向通過的屬性,由于采用聚四氟乙烯作為主鏈,調節出最為合適的分子量及離子交換容量,NEPEM?膜具有耐化學性和耐久性的特點。廣泛用于:釩電池、液流電池、燃料電池、電解水制氫等領域。
5)NEPEM?全氟離子膜N-11X W系列 電解水專用
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Nepem-W系列(115W ?116W 117W)全氟離子交換膜特別適用富氫水杯制氫、吸氫機、富氫水機等。Nepem-W系列采用1000當量的高品質全氟磺酸離子交換樹脂作為原料,采用全新流延法工藝制造,由于流延法工藝可以與摻雜技術相結合,因而制造的膜不僅具有拉伸強度大,各向同性、電導率高,無異味、耐久性好等特點。
6)NEPEM?質子交換膜N-21C系列
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NEPEM? N-21C系列質子交換膜是科潤公司采用鋼帶流延法生產的特種石墨烯復合全氟質子交換膜產品。在流延制膜過程中引入特種納米石墨烯材料提高了質子交換膜的強度、質子膜的保濕性能與阻釩性能。全氟離子膜在各種電解槽和電池中作為分隔陰陽極的固態電解質,NEPEM?膜具有陽離子單向通過的屬性,由于采用聚四氟乙烯作為主鏈,調節出最為合適的分子量及離子交換容量,NEPEM?膜具有耐化學性和耐久性的特點。廣泛用于:釩電池、液流電池、燃料電池、電解水制氫等領域。
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網址:http://www.bestpem.com
7、FuMa
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FuMA Tech(FUMATECH BWT GmbH)公司位于德國,是一家主要從事燃料電池技術和膜分離技術領域的高科技公司。
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fumapem?全氟磺酸/聚四氟乙烯共聚物是用于燃料電池應用的質子交換膜的標準聚合物材料。膜具有高耐化學性和機械性的特點,這也可以通過使用增強織物來提高,以確保產品的處理和使用壽命。
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網址:https://www.fumatech.com
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8、巴斯夫BASF
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巴斯夫(自2008年1月14日起更名為巴斯夫歐洲公司,BASF SE)是一家德國的化學公司,巴斯夫集團在歐洲、亞洲、南北美洲的41個國家擁有超過160家全資子公司或合資公司,總部位于萊茵河畔的路德維希港,亞太區總部位于香港。
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巴斯夫開發了一種質子傳導膜,可在高達 180°C 的溫度下使用,用于堅固的燃料電池系統和更有效地從氣體混合物中分離氫氣。
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循環操作、氣流中的各種雜質以及不斷變化的應用條件都會對高溫聚合物電解質膜 (PEM) 燃料電池和電化學氫分離系統中的材料造成壓力。這就是 Celtec ?膜電極組件 (MEA) 顯示其優勢的地方。MEA 的核心 Celtec ?膜允許在 120 至 180°C 的溫度下運行,從而實現高雜質耐受性并簡化水管理。
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網址:https://www.basf.com
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9、艾杰旭AGC
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AGC株式會社,中文名艾杰旭,原名為旭硝子,創立于1907年,在玻璃及氟化學等核心技術方面擁有雄厚的技術實力,以玻璃、電子與能源及化學品事業為中心,以穩定性與成長性兼備的均衡性良好的事業組合為特征,在其各產品領域中均占有領先的市場份額。
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AGC化學品集團公司成立最初是為了提供平板玻璃所需原料蘇打灰,而發展至今其產品由兩大部分構成:基礎產品類(以鹽水電解而來的苛性鈉為基礎)及精細產品類(以鹽水電解同時產生的氯為基礎,以由此發展而來的氟化學及聚氨酯化學為主體)。
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FORBLUE? i-SERIES(燃料電池用電解質聚合物分散液)是由AGC開發的將含氟電解質聚合物分散在溶劑中的溶液,用于燃料電池的電解質膜和電極。
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- 高發電量:AGC 的聚合物設計技術有助于大幅提高燃料電池的發電性能。
- 長期穩定性:由于我們獨特的高耐久性技術,即使在燃料電池惡劣的運行環境中也可以長時間穩定運行。
網址:https://www.agc.com,https://www.agcsh.com/
10、索爾維
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索爾維(Solvay)是一家總部位于比利時首都布魯塞爾的跨國性化工集團,產品領域涵蓋先進配方,先進材料,功能性聚合物,高性能化學品等。
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Solvay 的 Aquivion? 產品組合擁有業界最廣泛的產品形式和組成,范圍從離聚物膜、分散體和其他全氟產品形式,是與燃料電池、電解槽和液流電池等電力存儲和轉換設備結合使用的關鍵材料。
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Aquivion?離聚物卓越的質子傳導性被用于燃料電池中,以實現卡車、公共汽車和乘用車的零排放運輸;具有出色的化學和熱穩定性,能夠以更低的碳足跡實現高效的綠色氫氣生產。根據官網資料,燃料電池用推薦牌號有Aquivion? D79-25BS或D72-25BS;水電解制氫用推薦牌號有Aquivion? D79-25BS,E98-05S , E98-09S,D98-25BS。
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Aquivion? D79-25BS物性
Aquivion? D72-25BS物性
網址:https://www.solvay.com
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11、3M
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3M是起源于美國的跨國綜合制造公司,成立于1902年,生產超過55,000種產品,包括研磨材料、膠帶、合劑、電子產品、顯示產品、醫療產品以及家庭產品等。
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3M? Dyneon?氟塑料顆粒FEP Flex 6309Z具有優異的彎曲壽命和優異的介電性能,通常用于軟管,薄膜和電線電纜絕緣等應用。與彎曲壽命與它接近的標準FEP相比,它能達到更高的擠出速度;它具有寬廣的加工窗口,具有優良的加工性。此外,它還具有優異的阻燃性,熱穩定性和不粘性等優異特性。
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3M公司通過澆鑄工藝制備的全氟磺酸型質子交換膜具有比Nafion膜更高的玻璃態轉化溫度,且有更高的穩定性。
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網址:https://www.3m.com.cn
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12、江蘇源氫新能源科技股份有限公司(泛亞微透)
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江蘇源氫新能源科技股份有限公司成立于2022年1月,泛亞微透參股,位于江蘇省常州市武進區。公司以膨體聚四氟乙烯(ePTFE)膜技術及涂布設備和工藝應用經驗為基礎,在氫質子交換膜(PEM)、功能膜電極組件(MEA)和氫質子交換膜燃料電池(PEMFC)等關鍵材料及零部件方面進行創新研發和產業布局,致力于我國新能源產業積極發展。
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2022年8月8日上午,江蘇源氫新能源項目在江蘇省常州市武進區開工奠基,主要研發生產電堆系統采用的質子交換膜,項目分兩期建設,預計年產氫質子交換膜約650萬平方米。
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氫質子交換膜(PEM)是以膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜作為基材,結合全氟磺酸樹脂制備而成。PEM主要作用是隔離燃料、氧化劑和電子、傳遞質子,可廣泛應用于氫燃料電池、全釩液流電池和水電解制氫。江蘇源氫致力于PEM的技術突破和創新,旨在實現PEM的完全國產化。江蘇源氫擬開發的PEM具有薄、交換當量適宜、質子傳導率高、機械強度高、尺寸穩定性好和物理、化學耐久性優異的特點。
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網址:http://h2uchina.com
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13、上海中科同力化工材料有限公司
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上海中科同力化工材料有限公司,成立于2002年2月,由中國科學院上海有機化學研究所、上海同濟科技實業股份有限公司以及上海神力科技有限公司等投資者共同組建而成。主要業務領域包括 OPC / OLED 化學品的創新合成工藝開發和產品研制、吲哚系列衍生物以及其他特殊結構的醫藥中間體的研制、具有質子交換功能的創新化學結構的樹脂和膜材料、高分子改性添加劑、同時致力與化學和化工過程的自動控制技術和產品及服務的開發和經營。
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該公司開發的質子交換膜應用于我國首臺燃料電池電動汽車。中科同力先后得到國家多項研究經費支持。創新完成了“部分含氟質子交換樹脂”的中試規模合成技術研究;創新完成了中試規模的膜制備研究;初步測試電化學性能與進口膜相近,而成本大大低于進口膜。
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網址:http://www.tlchemical.com
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14、百利坤艾氫能膜材有限公司
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2019年百利科技與坤艾新材成立的合資公司,合資公司股權結構為百利科技45%、坤艾新材35%、肖麗香20%。主營業務為高溫質子交換膜材料研發與生產,技術咨詢、技術服務,注冊資金為1億元人民幣。
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公司成立前,坤艾新材自主研發的,新一代以超高分子量高性能磷酸摻雜聚苯并咪唑(PBI)為核心的高溫燃料電池質子交換膜(HTPEM)攻克了多項核心材料的技術難題。
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三方將共同組建坤艾—百利膜電極測試實驗室(亞洲),實驗室按照巴斯夫(BASF)高溫質子交換膜電極實驗室標準建設,建設學術交流與開放平臺,用于亞太地區各科研機構、氫燃料電池汽車廠商、企事業單位進行氫燃料電池領域的技術測試。
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15、深圳市通用氫能科技有限公司
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深圳市通用氫能科技有限公司(簡稱“通用氫能”)成立于2018年,是華電重工股份有限公司控股的國家高新技術企業,公司致力于氫能關鍵材料氣體擴散層、質子交換膜及催化劑的研發與批量化制造,解決PEM電解水制氫和氫燃料電池領域的“卡脖子“問題,通過關鍵材料的降本增效助力我國氫能產業的快速發展。
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產品特點:
?ePTFE增強型PEM,具有更高的機械性能及尺寸穩定性;?
短支鏈全氟磺酸樹脂,具有更高的離子電導率及高溫低濕下更高的輸出表現;?
內含自由基捕捉劑,具備更高的耐久性;?
具有國際競爭力的價格 ;
產品MD與TD方向性能的一致性,輸出表現更穩定。
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網址:http://www.ghydrogen.com
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16、上海華誼三愛富新材料有限公司
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上海華誼三愛富是國內專業從事氟聚合物、氟精細化學品、氟制冷劑等各類含氟化學品的研究、開發、生產和經營的企業。其前身是成立于1960年4月的上海合成橡膠研究所(SISR),1981年5月研究所更名為上海市有機氟材料研究所(SIOFM)。
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1992年8月由上海市有機氟材料研究所相關資產改制為上海三愛富新材料股份有限公司,并在上海證券交易所上市,2017年進行重大資產重組,100%由上海華誼(集團)公司控股,并更名為上海華誼三愛富新材料有限公司。主要經營范圍為有機氟材料及其制品、化工產品等。
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在燃料電池研發應用領域,上汽集團與華誼集團將發揮所長攻克關鍵技術,實現基礎核心材料(如質子交換膜)的國產化替代。
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以上就是關于氫燃料電池質子交換膜企業的整理。
原文始發于微信公眾號(艾邦氫科技網):質子交換膜供應商大全:戈爾l科慕l武漢綠動l東岳l漢丞l科潤等
