实际使用的极限厚度是多少呢？

现在没有人能回答上来。

那么就让我们畅想一下吧！

实际使用的极限厚度应该是它的优势和问题相互博弈的结果。

那么，这一篇就来谈谈超薄膜的优势吧！

在阴阳极环境的均一化方面：

通常来说，大家比较关注薄膜在水管理方面的优势，调控阴阳极的湿度，使得阴极产生的水可以通过薄膜快速扩散到阳极，这样使得阴极的水淹和阳极的干化同时的到缓解，达到一种互补的效果。从这个角度来说，越薄的膜，湿度的调控越有效，而且对于大电流放电的作用越明显。

其实，如果范围放大一点，就会发现，湿度调控只是其中之一，还包括温度和力场的均一化。超薄厚度的质子交换膜有利于热量和力的传递，对于平衡阴阳极的温度也有重要作用。因为，阴极的过电位大，发热更加严重。

这种环境均一化的调控能力对于PEMFC尤为重要，不论是放电性能、寿命、工作稳定性都有很大的改善。这也是驱动膜的厚度不断减低的重要驱动之一。

在成本方面：

很好理解，越薄的膜，全氟磺酸树脂的用量越小，成本也越低。现在购买1平方米的200微米的Nafion117膜要10000元左右，而15微米的膜只需要1000元人民币左右，跟厚度相关性很高。就算是目前的成本，对于未来的应用仍然嫌贵。

继续降低厚度，使得膜的成本降低到100元/m2以下是一个很有诱惑力的方向。

那么，膜厚降低到1微米左右将会是一个很好的选择。

降低成本是其减薄的强劲动力。

在质子电导方面：

对于8微米的格尔膜，如果电导率为0.1 S/cm，那么每平方厘米的电阻只有0.008 欧姆，也就是说，即使工作电流为5A/cm2，那么膜的压降也只有40 毫伏，并不严重。目前，很多电池0.6V的工作电流小于3A/cm2，膜的压降小于24 毫伏。因此，即使是8微米的格尔膜，质子电导方面也不是太大的问题。因此，这方面对于厚度的降低并不迫切。

当然，如果再降低一半也有一定的性能提高。

在促进其他材料革新、膜电极变革、电堆、甚至整个燃料电池系统方面

这方面往往是容易被忽视的，因为其无形和随机性。

质子交换膜是整个电池的核心的核心位置，它的改变必将引起其他材料的更新迭代，也可能带来电池结构的变革。这些变革可能会大幅降低燃料电池的成本，加快燃料电池的推广。

比如，10微米左右膜的应用已经大幅减轻了加湿器的负担，未来有没有可能完全取消加湿器呢，通过膜的厚度的降低等一系列技术。

再比如，如此薄的膜，是不是会促进催化层和GDL的改进，从而适应这种膜的使用。有些相关问题我们后面还会再讨论。这方面是完全有可能的，也有必要的。

最终达到执牛耳的作用，以局部材料的局部性能的提升，从而带动整个行业的发展。

膜厚度的降低，带了各种优势，的确令人兴奋，而且还有很多遐想的空间。

但是，因此带来的问题也是一堆一堆的，可能比优势还多。

很快就要从巅峰跌倒谷底，由火山进入冰河了！

预知问题几何，请听下篇分解！