登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2、国内膜电极具备产业化能力,有序化膜电极是工艺发展趋势
膜电极(membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池发生电化学反应的场所,是传递电子和质子的介质,为反应气体、尾气和液态水的进出提供通道,膜电极是质子交换膜燃料电池的心脏。膜电极通常由5部分组成,即中间的质子交换膜、两侧的阳极催化层和阴极催化层,最外侧的阳极气体扩散层和阴极气体扩散层。
当前膜电极在性能和产能方面可以初步满足商业化需求。现阶段性能初步满足产业使用,2015年MEA,在工况条件下寿命达到2500小时,性能方面也达到810mW/cm2。膜电极厂商具备万平米级产能,目前做膜电极的厂商分为两类,一种是具备膜电极产业化能力,能够自给自足的燃料电池厂商,以丰田和Ballard为代表。另外一种是专业的膜电极供应商,包括Gore、JM、3M、Toray(Greenerity)和国内的武汉理工新能源等,都已经具备了不同程度的自动化生产线,年产能在数千平米到万平米级。
国内武汉理工新能源生产的是燃料电池的核心零部件膜电极,年产量达到12万片,建成自动生产线产能5000平米/年。武汉理工新能源膜电极产品功率密度,最高可达1W/cm²;Pt用量低至0.3mg Pt/ cm²。
MEA生产工艺瞄准低铂和高功率密度,有序化膜电极工艺是未来发展趋势。膜电极技术经历了三代发展,大体上可以分为热压法、CCM(catalyst coating membrane)法和有序化膜电极三种类型。目前大部分厂商选择第二代CCM三合一膜电极技术,有序化膜电极是当下工艺发展趋势。有序化膜电极能兼顾超薄电极和结构控制,拥有巨大的单位体积的反应活性面积及孔隙结构相互贯通的新奇特性,可以达到高效三相传输、高Pt利用率、高耐久性,使其成为了PEMFC领域的研究热点,也是下一代膜电极制备技术的主攻方向。
3、质子交换膜:全氟磺酸膜是主流,国内具备量产能力
质子交换膜是作为PEM燃料电池的核心组件,主要功能是充当质子通道实现质子快速传导,同时还起阻隔阳极燃料和阴极氧化物的作用,防止燃料(氢气、甲醇等)和氧化物(氧气)在两个电极见发生互串,此外还需要对催化剂层起到支撑作用。质子交换膜性能好坏直接决定着PEM燃料电池的性能和使用寿命,作为PEM材料,应具有以下性质:
全氟磺酸膜是主流质子交换膜。质子交换膜根据含氟情况进行分类主要包括全氟磺酸膜、非全氟化质子交换膜、无氟化质子交换膜和复合膜。目前世界上主流质子交换膜是全氟磺酸膜,全氟磺酸聚合物具有聚四氟乙烯结构,其碳-氟键的键能高,使其力学性能和化学稳定性优异,其聚合物膜的使用寿命远远好于其他膜材料的使用寿命,其次分子链上的亲水性磺酸基团具有优良的氢离子传导特性。全氟磺酸膜也是目前在PEMFC中唯一得到广泛应用的质子交换膜,如美国杜邦的Nafion膜、陶氏公司的Dow系列质子交换膜、日本旭化成公司的Aciplex膜和日本旭哨子公司的Flemion膜,其中Nafion膜应用最广泛。
全氟磺酸膜成型工艺可分为三类:PESIM挤出成型工艺、溶液浇铸成型工艺和复合成型工艺。
PFSIEM 挤出成型工艺可分为熔融挤出成型和凝胶挤出成型,熔融挤出成型又分为熔融挤出流延成型和熔融挤出压延成型。熔融挤出成型工艺,具有厚度均匀,生产效率高,树脂熔融时破坏性小,产品质量稳定等优点。PFSIEM的挤出工艺过程中主要有3 部分组成 :全氟磺酰氟树脂 (perfluorosulfonyl fluoride resin简称PFSR )挤出造粒、全氟磺酰氟薄膜制造和全氟磺酰氟薄膜的转型。
溶液浇铸成型是指在常压下将树脂溶液注入固有模具,经溶液挥发后加热成膜的工艺。浇铸成膜方法成本较低和操作简单可控,目前国内研究机构大多采用此法,不过实验室厚度均匀性不足。全氟磺酸钠盐树脂溶液钢带流延成型的工艺过程主要有4个部分:全氟磺酸钠盐树脂溶液配制 、钢带流延成型 、溶剂挥发和质子膜转型干燥。
全氟磺酸复合膜中采用其他材料改善全氟磺酸质子膜性能,比如采用 PTFE的多孔材料,以减少全氟磺酸树脂的用量,提升力学性能,降低成本。制备复合膜工艺有溶液复合成型工艺;溶液与其他材料的复合通常有浸没、涂布、喷涂等工艺,产品复合后再进行干燥成膜,溶液复合成型工艺如下图:
根据DOE,目前质子交换膜性能在某些方面已经达到或超过DOE2020年目标,机械耐久性达到23000次,化学耐久性742h,成本17$/平米。
质子交换膜国产化能力具备,国内东岳集团可量产DF260系列膜。目前市场上主要生产全氟磺酸膜的企业主要来自于美国、日本、加拿大以及中国,其中戈尔的Select复合膜广泛应用于燃料电池,丰田Mirai、本田Clarity和现代ix35均采用戈尔Select系列膜。除此以外,质子交换膜还有杜邦的Nafion系列膜、陶氏化学(Dow Chemical)的Xus-B204 膜、3M的全氟磺酸膜、日本旭化成的Alciplex系列膜、旭硝子的Flemion系列膜、加拿大Ballard的BAM膜和比利时Solvay的系列膜。
在国内,山东东岳集团质子交换膜性能出色,具备规模化生产能力。2004年,东岳集团联合上海交通大学研发出质子交换膜,经日本丰田公司和德国Fuma.Tch公司分别检测,东岳公司生产的质子交换膜性能出色不逊于同类产品。目前,东岳DF260膜厚度做到15um,在OCV情况下耐久性大于600小时;膜运行时间达到6000小时;在干湿循环和机械稳定性方面,循环次数都超过2万次。东岳DF260膜技术已经成熟并已定型量产,二代规划产能20万平米,而且东岳集团已建成年产50吨燃料电池离子膜所需要的全氟磺酸树脂生产装置,可满足2.5万辆电动汽车的离子膜所需。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,7月17日,财政部、国家税务总局印发《关于调整超豪华小汽车消费税政策的公告》,其中明确超豪华小汽车征收范围调整为零售价格90万元(不含增值税)及以上的各种动力类型乘用车和中轻型商用客车,其中包含含纯电动汽车、燃料电池等动力类型。据悉,此前超豪华小汽车消费税起征点为130
北极星氢能网获悉,7月15日,安徽省第三批氢能环卫车批量投运交付仪式在六安市金安区举行。本批共交付8辆18吨氢能环卫洗扫车,开创了安徽省氢能环卫批量化运营的新局面。运营车辆为18吨燃料电池洗扫车,由明天氢能联合中联重科盈峰环境联合开发,搭载明天氢能公司101kW高性能燃料电池系统,百公里氢耗
北极星氢能网获悉,近日,由北方稀土贮氢公司主导开发的氢能电动两轮车正式上线。记者走进该公司,率先一睹这款新车的独特风采。在北方稀土贮氢公司办公楼门前,一排排氢能电动两轮车整齐列队。蓝绿相间的车体色彩明快亮眼,车筐里的橙色头盔尤为醒目,车身一侧的包钢集团标志格外引人注目。车头嵌入的
北极星储能网获悉,7月15日,工信部发布《道路机动车辆生产企业及产品》(第396批)以及经商国家税务总局同意的《享受车船税减免优惠的节约能源使用新能源汽车车型目录》(第七十五批)、《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第十九批)。据统计,《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录(第十九批
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
国华投资国华(赤城)风电有限公司氢气运输服务公开招标项目中标候选人公示国华投资河北分公司赤城制氢厂位于河北省张家口市赤城县经济开发区,该项目用自有新能源电源开展电解水制氢,项目总氢气产能为4000Nm/h,一期建设2000Nm/h(折合4272kg/d),二期预留用地(规模2000Nm/h)。产品氢纯度为99.999
十年蜕变——国家电投重组成立以来改革发展成就综述2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团有限公司(以下简称“国家电投”),在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国
北极星储能网获悉,7月10日,科力远披露,公司目前已取得储能项目建设所需批准备案、即将投建的有河北省合计400MW/1000MWh规模、山东省合计400MW/800MW规模、内蒙古合300MW/1200MWh规模、广东100MW/200MWh规模的8个独立储能及共享储能项目。预计将于今年3-4季度逐步释放。另有各类型储能应用场景储备项
继4月交通运输部与国家发改委等十部门联合印发了交能融合指导意见之后,交通运输部再次携手此前十部门中的三部委,出台与交能融合相关细分领域的规划建设文件。7月7日,国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司、工业和信息化部办公厅、交通运输部办公厅联合编制的《关于促进大功率充电设施科学规划建
北极星储能网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》。其中指出,支持企业建设新型电池及储能、充电设施、光伏、氢能、智能电网和综合能源服务等领域中试生产线,对项目总投资额(不含土建)在500万元以上的,按设备投资额的1
氢燃料电池汽车产业迈入提质增速新阶段——2025国际氢能与燃料电池汽车大会主论坛观察近年来,在全球加速推进碳中和战略的大背景下,氢能以其来源丰富、绿色低碳等特征,在交通、工业等领域展现出了巨大的应用潜力,正加速以“未来能源”的身份融入社会大众的日常生活中。日前,中国汽车工程学会与国际
北极星氢能网获悉,5月8日,河南省孟州市人民政府发布关于孟州市支持氢能产业发展若干政策的通知,通知显示,支持科技创新,对投资超过5亿元的氢能产业项目,以鼓励氢能产业发展的普惠性政策方式给予不高于5000万元的研发补贴。支持项目招引,聚焦制氢装备、储存装备、运输装备、加注装备、燃料电池核
北极星氢能网获悉,近期在第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会现场,杰宁科技与国家能源集团联合参展,杰宁科技并展出全球首款“可换氢”重卡!这款重卡采用可更换式车载系统,单次换氢仅需5分钟,续航里程突破500公里,补能效率媲美传统燃油车,彻底打破氢能重卡续航焦虑。更值得一提的是,配套的
北极星氢能网获悉,3月26日,在第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会上,中车株洲所发布新一代4000标方碱性电解槽,以创新技术引领电解槽大标方时代。据中车株洲所技术人员介绍,新一代4000标方碱性电解槽是为适配大规模新能源制氢项目开发,额定产氢量可达4000Nm/h,额定电流密度≥6000A/m,直流电
3月26日,国家能源集团亮相2025国际氢能大会暨国际氢能及燃料电池产业展览会。作为国内最大的一次能源供应企业,国家能源集团将氢能作为拟培育主业重点孵化,依托“中国氢能联盟+国家级创新平台+启航企业”创新生态和“煤电化运”一体化核心优势,着力构建“绿色氢能产业链”和“氢能创新服务链”,打
北极星氢能网获悉,3月26日,亿纬氢能在第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会上发布1MWAEM电解槽,向全行业展示AEM技术真正能进入可再生能源制绿氢的万亿级市场。亿纬氢能聚焦”MW级储能氢多场景解决方案“,创新性展示了从分布式到集中式的全场景应用。在光储氢一体化方案中,依托集团兄弟公司亿纬
北极星氢能网获悉,3月26日-28日,兰石重装公司携氢能装备全产业链解决方案亮相2025中国国际氢能及燃料电池产业展览会,全面展示氢能领域的技术创新成果与产业实践,兰石重装公司重点推介了1000Nm/h碱性水电解制氢装备、45MPa离子液氢气压缩机、微通道焊接板式热交换器、98MPa高压气态储氢系列容器等一
北极星氢能网获悉,3月26日,由中国氢能联盟、中国电力企业联合会等联合主办的第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会盛大开幕。氢辉能源(深圳)有限公司(以下简称“氢辉能源”)携第二代MW级BriLyzer-R200Gen2PEM电解槽、BriLyzerAEM电解槽新品等产品首次亮相,全面展示公司在绿氢领域的技术领先和
3月26日,天合元氢亮相第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会,重磅推出自主研发的“天擎系列第二代碱性电解水制氢装备”。作为全球产能最大的电解水制氢设备制造商之一,天合元氢以“更安全、更稳定、更高效、更经济”为核心的新一代产品,突破规模化制氢场景中的技术瓶颈,为绿氢规模化发展提供核
氢能行至天下,示范国能领跑。1月,随着国家能源集团国华投资(氢能公司)在能源金三角、京津冀和长江经济带三大区域集群运营的首批氢能乘用车陆续交付开跑,由中国氢能联盟发起的中央企业氢燃料电池多场景应用示范“氢行计划”正式落地。至此,国家能源集团已实现我国首个中央企业氢燃料电池多场景应
11月27日,国家发改委在官网公示了《拟纳入绿色技术推广目录(2024年版)的技术清单》,其中:技术名称:氢能轨道交通用燃料电池动力系统产业类别:先进交通装备制造工艺技术内容:采用模块化理念设计方法,基于燃料电池的可靠性、耐久性、结构强度、噪声控制等优化设计技术,实现燃料电池动力系统的整
北极星氢能网获悉,近日,由北方稀土贮氢公司主导开发的氢能电动两轮车正式上线。记者走进该公司,率先一睹这款新车的独特风采。在北方稀土贮氢公司办公楼门前,一排排氢能电动两轮车整齐列队。蓝绿相间的车体色彩明快亮眼,车筐里的橙色头盔尤为醒目,车身一侧的包钢集团标志格外引人注目。车头嵌入的
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
国华投资国华(赤城)风电有限公司氢气运输服务公开招标项目中标候选人公示国华投资河北分公司赤城制氢厂位于河北省张家口市赤城县经济开发区,该项目用自有新能源电源开展电解水制氢,项目总氢气产能为4000Nm/h,一期建设2000Nm/h(折合4272kg/d),二期预留用地(规模2000Nm/h)。产品氢纯度为99.999
十年蜕变——国家电投重组成立以来改革发展成就综述2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团有限公司(以下简称“国家电投”),在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国
继4月交通运输部与国家发改委等十部门联合印发了交能融合指导意见之后,交通运输部再次携手此前十部门中的三部委,出台与交能融合相关细分领域的规划建设文件。7月7日,国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司、工业和信息化部办公厅、交通运输部办公厅联合编制的《关于促进大功率充电设施科学规划建
北极星储能网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》。其中指出,支持企业建设新型电池及储能、充电设施、光伏、氢能、智能电网和综合能源服务等领域中试生产线,对项目总投资额(不含土建)在500万元以上的,按设备投资额的1
近日,成都市发布了《关于开展2025年度成都市氢燃料电池商用车示范应用项目(第一批)申报工作的通知》(以下简称《通知》)。根据《通知》,成都将以“揭榜挂帅”方式稳步推进氢燃料电池商用车示范推广工作,2025年分两批次推广1000辆氢燃料电池商用车,其中第一批推广500辆。氢燃料电池商用车示范应
北极星碳管家网获悉,7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持工业企业高质量投资,给予最高5000万元支持;推进产业基础再造,给予最高3000万元支持。全文如下:市
7月7日,天津市工业和信息化局天津市委网信办天津市发展改革委天津市科技局天津市财政局发布关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知。内容指出,支持新能源发展。围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电
北极星储能网获悉,7月8日消息,天津市工业和信息化局市委网信办市发展改革委市科技局市财政局关于修订印发天津市推动制造业高质量发展若干政策措施实施细则的通知,提到,围绕先进新型电池(锂电池、半/全固态电池、钠离子电池、氢燃料电池等)产品及关键材料,高效光伏产品、风电整机及关键部件,制
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!