有序化膜电极是第三代膜电极制备技术 目前处于产业化早期阶段

　　有序化膜电极，是一种膜电极制备技术，是通过纳米结构的有序排布，在催化层或传导层中构建定向排列的物质传输通道。

 

　　膜电极（MEA）的功能包括承担电化学反应、物质传导，是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心组成部分，主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成，其性能、寿命、成本直接影响燃料电池的能效、商业化速度。

 

　　发展至今，膜电极制备技术历经三代：第一代是气体扩散型膜电极（GDE），已逐步被市场淘汰；第二代是催化剂涂覆膜（CCM），为当前市场主流技术；第三代即有序化膜电极，由于能够解决传统无序催化层传质阻力大、铂利用率低的问题，目前成为研发焦点。‌‌

 

　　有序化膜电极可以分为质子导体有序化膜电极、电子导体有序化膜电极两大类。在电子导体有序化膜电极中，又包括催化剂有序化、催化剂载体有序化两条技术路径。对比质子导体有序化膜电极，电子导体有序化膜电极发展速度较快，在促进质子交换膜燃料电池规模化应用方面展现出较大发展潜力。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国有序化膜电极行业研究及十五五规划分析报告》显示，凭借可提高燃料电池性能、可提升催化剂利用率和耐久性等优势，有序化膜电极能够广泛应用在质子交换膜燃料电池、质子交换膜水电解槽领域。质子交换膜燃料电池下游应用涉及乘用车、商用车、重卡等场景，质子交换膜水电解槽在绿色氢气制备方面应用价值大。

 

　　有序化膜电极的制备涉及从催化剂合成、有序结构构筑到膜电极组装的完整工艺链，近年来我国相关研究成果不断增多。武汉理工大学提出了一种利用改进技术制备超薄、高有序SPEEK/PI-TB的质子交换膜（PEM）的方法，有助于解决电子传导率低和水淹现象两大难题。2026年4月，中国科学院大连化学物理研究所公开“一种有序化气体扩散电极及其制备和应用”发明专利，制备的有序化膜电极具有贵金属Pt利用率高、可有效增强燃料在催化层中的传质等优点。

 

　　新思界行业分析人士表示，从我国企业布局来看，2023年7月，未势能源在“2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2023）”上首次对外展出“第二代高性能膜电极（MEA）”，基于整车需求进行设计，应用超薄膜材和可量产的有序化膜电极技术，实现铂载量≤0.3mg/cm2，功率密度＞1.8W/cm2@0.6V，达到国际先进水平。目前来看，在全球范围内，有序化膜电极尚处于产业化早期阶段，以研发驱动为主，尚未形成规模化竞争格局。

 

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