生產(chǎn)加工成本：占總成本25%-40%（技術壁壘）碳紙的生產(chǎn)需經(jīng)過“成紙-預氧化-碳化-石墨化”等多道高溫、高精度工序，設備費用大、能耗高、生產(chǎn)周期長，是成本的重要組成部分：1.基材成型階段（占加工成本15%-25%）將碳纖維與粘結劑混合，制成均勻的紙狀基材，成本來自：設備成本：需使用“高精度濕法成型機”（避免纖維團聚）、“定量注意裝置”（確保碳紙厚度均勻，誤差＜5μm），單臺設備約500-2000萬元，折舊成本高；人工與能耗：成型過程需嚴格注意濕度（40%-60%）、溫度（25-30℃），車間潔凈度要求達萬級，空調(diào)與潔凈系統(tǒng)能耗約占該階段能耗的60%。疏水性碳紙應用:電解池、濕度傳感器、需要水傳輸?shù)娜剂想姵卦O計。江西空冷電堆用氣體擴散層在做的公司

預氧化與碳化階段（占加工成本40%-50%）是碳紙“性能轉(zhuǎn)化”的環(huán)節(jié)，步驟：預氧化：在200-300℃空氣氛圍中，使粘結劑與碳纖維發(fā)生交聯(lián)反應，防止后續(xù)碳化時纖維斷裂，需使用“連續(xù)式熱風隧道爐”，升溫速率嚴格（5-10℃/min），單噸碳紙能耗約500-800kWh；碳化：在800-1200℃惰性氣體（氮氣/氬氣）氛圍中，去除原材料中的非碳元素（如H、O、N），使碳含量提升至90%以上，需使用“高溫管式爐”，惰性氣體消耗量大（單噸碳紙需氮氣約500-1000m3），能耗約1500-2500kWh/噸——碳化階段的能耗成本就占加工成本的30%以上。天津氫燃料電池用氣體擴散層售價氣體擴散層傳輸反應氣體，確保催化層 “原料充足”。

國科領纖于2023年在江蘇常州武進區(qū)成立，聚焦氫燃料電池關鍵材料碳紙及相關“卡脖子”材料的技術攻關和產(chǎn)業(yè)化，旨在打破國外壟斷、實現(xiàn)關鍵材料國產(chǎn)自主，國科領纖也是目前國內(nèi)具備從連續(xù)纖維處理、碳原紙生產(chǎn)、碳紙生產(chǎn)全流程技術、批量化生產(chǎn)的團隊。創(chuàng)始人為吳剛平博士，其帶領的團隊成員均來自于國內(nèi)從事氫燃料電池碳紙研究單位——中科院山西煤炭化學研究所。吳剛平博士從該所畢業(yè)后，即從事碳纖維應用基礎、工程化、燃料電池氣體擴散層用碳紙研究，至今已有二十余年，具備扎實的科學研究基礎和豐富的工程化經(jīng)驗。“目前，國內(nèi)氫燃料電池用碳紙的產(chǎn)業(yè)化制備關鍵材料還處于被國外供應商壟斷狀態(tài)，生產(chǎn)依賴進口原材料二次加工，其價格及產(chǎn)量受原材料制約較大，性價比低。有限的產(chǎn)量不足以支撐我國燃料電池產(chǎn)業(yè)激增的市場需求，一定程度上阻礙了國內(nèi)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)自主發(fā)展。”吳剛平博士表示。

專有碳纖維的結構與性能調(diào)控。近20年碳纖維制備和表面改性的基礎研究、中試放大、工程化的研究經(jīng)歷，對碳(炭)材料的結構、設備及工藝有深刻理解。專有的配方與材料匹配。擁有專有碳纖維表面上漿劑、碳纖維可控分散/凝聚、碳紙粘結劑的自主知識產(chǎn)權，可制備出超薄(6g/m°)口分散均勻的碳纖維原紙。自主設計、定制的設備。專有碳纖維連續(xù)化處理裝置、碳纖維原紙浸膠及壓制裝置、高溫熱處理、疏水改性等設備全部自主設計、定制，以達到碳紙制備的精細的工藝要求。研發(fā)體系和研發(fā)隊伍。擁有一支過硬、經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊，擁有完備的基礎研究、技術開發(fā)、器件組裝與性能評價平臺，響應市場需求，產(chǎn)品持續(xù)迭代。專有碳纖維連續(xù)化處理裝置、碳纖維原紙浸膠及壓制裝置、高溫熱處理、疏水改性等設備全部自主設計、定制！

截至2024年5月，碳紙（尤其是燃料電池級）的成本較高（約200-300元/㎡），制約其大規(guī)模應用，行業(yè)主要通過以下方向降本：原材料“低成本PAN基碳纖維”（如回收碳纖維再生利用）、“生物基粘結劑”（如木質(zhì)素樹脂，成本降低30%-50%）；工藝優(yōu)化：采用“連續(xù)式石墨化爐”縮短生產(chǎn)周期（從5天降至1天）、“惰性氣體循環(huán)利用系統(tǒng)”減少氣體消耗（降低20%-30%）；規(guī)模化生產(chǎn)：當產(chǎn)能從10萬㎡/年提升至100萬㎡/年時，單位加工成本可降低30%-40%（攤薄設備折舊與固定成本）；檢測效率提升：開發(fā)“在線實時檢測系統(tǒng)”（如原位電阻監(jiān)測），替代離線抽樣檢測，縮短檢測周期并降低品控損耗。綜上，碳紙的成本由“高純度原材料”和“高溫高精度加工”決定，場景的性能要求進一步放大了這些成本因素，而規(guī)模化、技術迭代是未來降低成本的關鍵路徑。電解水制氫優(yōu)勢：耐強酸性的環(huán)境，GDL在PEM中陽極水到催化劑層排出生成的氧氣，陰極擴散氫氣排出多余的水。江西空冷電堆用氣體擴散層在做的公司

微孔層(MPL):部分GDL會在靠近催化劑層的一側添加碳粉和 PTFE的混合層，優(yōu)化氣體和水的傳輸。江西空冷電堆用氣體擴散層在做的公司

檢測成本（占該模塊成本30%-40%）碳紙需全項檢測，確保性能一致性，檢測項目與成本包括：性能檢測：導電性（四探針電阻儀，單臺約50萬元）、孔隙率（壓汞儀，單臺約200萬元）、耐腐蝕性（電化學工作站，單臺約100萬元），每批次抽樣檢測率需達10%以上；可靠性測試：如燃料電池碳紙需進行“1000次干濕循環(huán)測試”“5000次彎曲測試”，測試周期長（約1-2周），且需模擬環(huán)境設備（約500-1000萬元）；品控損耗：碳紙的成品率較低（如燃料電池級碳紙成品率約60%-80%），不合格品需報廢，進一步推高單位成本。江西空冷電堆用氣體擴散層在做的公司

國科領纖新材料（常州）有限公司在同行業(yè)領域中，一直處在一個不斷銳意進取，不斷制造創(chuàng)新的市場高度，多年以來致力于發(fā)展富有創(chuàng)新價值理念的產(chǎn)品標準，在江蘇省等地區(qū)的紙業(yè)中始終保持良好的商業(yè)口碑，成績讓我們喜悅，但不會讓我們止步，殘酷的市場磨煉了我們堅強不屈的意志，和諧溫馨的工作環(huán)境，富有營養(yǎng)的公司土壤滋養(yǎng)著我們不斷開拓創(chuàng)新，勇于進取的無限潛力，國科領纖新材料供應攜手大家一起走向共同輝煌的未來，回首過去，我們不會因為取得了一點點成績而沾沾自喜，相反的是面對競爭越來越激烈的市場氛圍，我們更要明確自己的不足，做好迎接新挑戰(zhàn)的準備，要不畏困難，激流勇進，以一個更嶄新的精神面貌迎接大家，共同走向輝煌回來！