欧盟、美国相继推出禁氟塑料法案,含氟隔膜未来如何替代?

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据储能界了解到,随着全球对环境保护意识的提升,欧盟和美国近年来相继推出了针对含氟塑料的禁令,旨在减少全氟和多氟烷基化合物(PFAS)对环境和人类健康的潜在风险,PFAS因其优异的防水、防油、耐高温等特性,在隔膜等产品中被广泛应用;然而,这些特性也使得PFAS难以在自然环境中分解,对生态系统构成威胁,目前从全球范围内看,PFAS管控趋严已是长期趋势。下面是当前各国采取的一些行动简要总结:

2023年2月7日,欧洲化学品管理局(ECHA)公布了丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国共同提交的针对全氟和多氟烷基类物质(PFAS)的REACH法规限制提案,涵盖了约1万种被定义为PFAS的化合物,旨在一举从根本上全面禁止所有的1万种PFAS化学品的生产、使用和销售,正式打响了全面淘汰PFAS物质的第一枪。

美国环保署(EPA)在2021年10月发布了《PFAS 战略路线图:EPA 2021-2024行动承诺》,并成立了专门的PFAS理事会;美国众议院于2024年4月18日公布了HR 8074 (IH)《2024年永久化学品监管和责任法案》的立法草案,该草案旨在10年内全面淘汰PFAS的非必要用途和禁止所有PFAS的排放,除了以上美国联邦层面的行动外,美国多个州也已出台正式的法案对PFAS进行管控。

在欧盟和美国等国家的禁氟令推动下,针对PFAS的法规限制将会对半导体、光伏、汽车、氟化工、能源、消费等诸多行业产生深刻影响,积极研发氟的替代材料正成为全球各国解决氟危害的重大战略选择。

以近年来蓬勃发展的电化学储能技术为例:隔膜作为液流电池的关键材料之一,全氟磺酸(PFSA)膜是全钒氧化还原液流电池(VRFB)最广泛使用的膜材料,其中的PFSA是归属于PFAS的一类聚合物,在燃料电池、电解槽及液流电池等电化学系统中有广泛应用,特别是当前绿色能源技术发展中常用的膜材料和聚合物对PFSA具有高度依赖。

PFSA中碳氟键结构和磺酸基团可赋予此类产品优异的稳定性和质子传导率,但其存在的环境持久性、迁移性、生物累积性和毒性同样给生态环境带来了不可忽视的风险。因此,开发无氟替代品,减少PFSA的源头使用至关重要。

中和储能自主研发的“非氟离子交换膜”正是为了应对欧盟和美国针对全氟化合物(PFAS)的禁令而进行的材料革命,相较于全氟材料,中和储能“非氟离子交换膜”源头采用非氟树脂材料,摒弃了传统含氟材料所存在的弊端,彻底解决PFAS禁令带来的影响;在性能测试方面,通过多层次结构设计,成功解决了过去非氟离子交换膜材料化学稳定性、离子传导率和离子选择性的不足,电池性能达到Nafion膜水平的同时,成本降低80%以上,是当前含氟离子交换膜的的理想替代,为液流电池、氢能、燃料电池等领域提供了低成本、可持续的解决方案。公司现已交付客户60厘米宽幅产品进行中试验证,成功帮助客户降低终端产品成本,提升竞争力。

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