质子交换膜氢燃料电池作为当下氢燃料电池的主流路线，已经从星星之火走向燎原之势，其“灵魂材料”质子交换膜对燃料电池提质降本有着决定性作用，是世界各国竞相角逐的研发重点。

在全球屈指可数的质子交换膜供应商中，美国戈尔(W. L. Gore & Associates) 凭借着领先的产品实力和行业影响力，多年占据全球超八成市场份额，应用于超过50,000辆燃料电池汽车，涵盖100多款车型，成为质子交换膜领域当之无愧的“王者”。

全球质子交换膜领军者

戈尔是一家以材料科技为本的百年企业，专注于革新产业和改善生活。其质子交换膜发展历史可以追溯到1969年，彼时科学家Bob Gore（戈尔公司创始人Bill和Vieve Gore之子）发现膨体聚四氟乙烯，也就是ePTFE，这一发现带领戈尔进军众多行业的全新应用领域。

90年代，全球燃料电池汽车应用探索正式开启。1991年美国科学家罗杰·比林斯（Roger E·Billings）成功制造第一台氢燃料电池驱动的汽车——LaserCel 1， 随后巴拉德、戴姆勒、丰田等车企相继推出氢燃料电池汽车概念车，氢燃料电池“解锁”交通领域的发展机遇。

几乎与此同期，戈尔正式进军燃料电池质子交换膜领域。1994年，戈尔推出其创新的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)增强型GORE-SELECT®质子交换膜，这种多功能聚合物凭借更出色的性能和耐久性成为质子交换膜发展史上具备划时代意义的产品，赋予了氢燃料电池其汽车商业化更多可能性。

此后近30年的时间里，戈尔一直在质子交换膜技术开发和生产领域处于市场领先地位，并伴随着燃料电池行业逐步走向成熟。

代表性事件包括2014年丰田首代Mirai的问世，丰田突破性地宣布燃料电池综合成本下降至2008年的1/20，Mirai成为世界上首批量产的FCEV，也是全球燃料电池汽车产业化的重要转折点。首代Mirai采用的就是戈尔的质子交换膜，助力电堆功率达到了114 kW，功率密度3.5kW/L。

2014年至今，燃料电池汽车实现了商业化初期的快速推进，戈尔也作为质子交换膜的市场佼佼者迅速实现了市场扩张。目前戈尔已制造数百万平方米的质子交换膜(PEM)和膜电极组件(MEA)，并与丰田、现代、本田等多家燃料电池车企建立了良好合作关系，应用于超过50,000辆燃料电池汽车，涵盖100多款车型，全球范围内减少超过200,000吨的二氧化碳排放。

可以说，戈尔的质子交换膜“王者”之路，是伴随着燃料电池商业化崛起的深度融合发展之路。作为全球质子交换膜领军者，戈尔在推进燃料电池关键材料技术创新、推进商业化等方面做出了卓越贡献。

创新ePTFE材料铸就非凡产品力

不难看出，戈尔的质子交换膜发展历程几乎有种无往不胜的顺利，是什么造就了其在质子交换膜领域压倒性的优势？

答案在其非凡的产品力和先进的ePTFE材料技术上。

质子交换膜的性能关键指标是厚度、电导率（电导率越高，电池内阻越小），在燃料电池车用时需要具备较低的气体渗透率、较高的质子传递性，以及化学稳定性和机械稳定性等。全氟磺酸质子交换膜是燃料电池车用最主要的类型，全球仅少数公司掌握其生产技术。

在戈尔之前，以美国科慕初代Nafion膜为代表的均质膜是广泛采用的燃料电池质子交换膜解决方案，其厚度由几十微米到上百微米不等。随着燃料电池技术的迭代，对质子交换膜薄型化的需求显现，均质膜无法同时满足薄型化、机械强度、耐久性的需求。

戈尔的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)增强型GORE-SELECT®质子交换膜应势而生，提出了开创性的解决方案——将全氟磺酸树脂通过浸渍-干燥的方法与膨体聚四氟乙烯聚合物相复合, 在提高膜的机械强度和尺寸稳定性，改善溶胀性能的同时，可以显著降低膜的厚度。

以GORE-SELECT®15微米膜为例，戈尔的质子交换膜相较竞品具备以下突出优势：

“但并非所有ePTFE增强型质子交换膜都可以具备如此绝佳的性能，戈尔深厚的材料科学理解能力，以及行业领先的材料创新运用能力是实现GORE-SELECT®质子交换膜突破的深厚土壤。”戈尔指出。

作为ePTFE的发现者，戈尔通过领先的材料技术构筑起品牌“护城河”，已掌握ePTFE专利逾2000项，可以自如地对膜微观机构进行工程设计，充分开发ePTFE的化学隋性、介电常数低以及生物相容性等特性，并已将其广泛应用于航空航天、服装、纺织品、汽车、生命科学、移动通信、微电子等各行各业。

在先进的ePTFE材料技术的助力下，戈尔的GORE-SELECT®质子交换膜系列引领了复合膜发展潮流。目前在燃料电池中应用的质子交换膜多为复合膜，复合膜相关的研发布局已经成为全球质子交换膜参与企业和机构的重点发力方向。

实际应用方面，戈尔GORE-SELECT®质子交换膜系列产品出货量逐年递增。早在2014年就在丰田第一代Mirai上实现了12微米膜的应用，2020年第二代Mirai则实现了8微米更薄厚度和更强性能的迭代。2021年前后，戈尔在全球范围推广12微米质子交换膜在不同应用领域的使用，目前也已实现8微米厚度质子交换膜的量产及应用。同时戈尔也在根据市场发展和变化开发不同特性的质子交换膜，以满足特定应用的需求，持续引领着全球燃料电池质子交换膜的前沿发展。

站在燃料电池汽车产业化的历史拐点上，戈尔质子交换膜的传奇仍在续写。