登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2025年,交通运输体系的绿色低碳转型成为政策焦点之一,是推动高质量发展的重要抓手。在“双碳”目标与国七排放标准升级的双重驱动下,氢燃料电池技术被列为重型车辆零碳转型的重要路径。
美国戈尔的GORE-SELECT® 质子交换膜凭借其高效能、耐久性等特性,将推动氢燃料电池的应用发展,成为重型车辆行业绿色转型的“核心引擎”。
重型车辆——无碳化进程的“关键战角色”
交通运输行业在过去几乎完全依赖于化石燃料和内燃机,仅在2021年,该行业产生的二氧化碳排放量就占全球总排放量的37%。为实现国际净零碳排放目标,降低交通运输行业的碳排放量显得尤为迫切,因此,无论如何强调交通运输业作为无碳化杠杆的重要性都不为过。
在这一进程中,重型车辆(HDV)行业在无碳化进程中扮演着尤为关键的角色。在美国,中型和重型卡车的年度汽车燃料使用量占据总使用量的25%,碳排放则占总排放量的23%。更重要的是,到2050年,年度货运卡车里程数预期还会大幅增长,这使得其它低碳能源的开发及商业化应用刻不容缓。
燃料电池电堆制造商面临的挑战
氢燃料能够以更小的重量储存更多的能量,因而非常适合大型运输。燃料电池电堆的功率可通过增加额外的燃料电池来提高,而重量却不会增加太多,从而可进一步提升商业氢能车队的运载能力。氢能卡车已经展现出一定的竞争优势,其燃料加注速度甚至比传统内燃机更快。
凭借可预测的商业化路线,加氢站 (HRS) 运营商能够采用 “中心辐射”模式持续为燃料电池重型车辆 (HDV) 提供服务,从而快速收回初始投资。
但初始车辆成本较高以及材料耐久性欠佳,这两大问题已为轻型车辆 (LDV) 市场的燃料电池汽车 (FCV) 商业化带来很大障碍⸺而这些问题对于重型车辆 (HDV) 而言则更为严峻。
重型车辆由于具有不同的驾驶循环模式和工作条件,以及更长的使用寿命需求,将对质子交换膜燃料电池部件当前的耐久性极限和失效机制提出挑战。美国能源部 (DOE) 近期公布了氢能8级长途卡车的目标,强调了重型车辆相对于轻型车辆在性能标准方面的大幅跃升。系统使用寿命增加近四倍,达到12年,里程则超过100万英里。
由于重型车辆希望延长使用寿命并提高效率,戈尔需要提供全新的技术和集成策略来实现这些目标。
从材料角度而言,作为燃料电池电堆的核心,膜电极组件 (MEA) 的设计和耐久性对于克服这些挑战,以及交付可靠的高性能燃料电池重型车辆而言至关重要。
膜电极组件——燃料电池的“心脏”
膜电极组件(MEA)是氢和氧发生电化学反应的地方,也是燃料电池电堆的核心。膜电极组件的工作环境非常严酷,在长途重型卡车应用中更是如此。为了确保在更长的使用寿命内保持稳定性能,作为膜电极组件的关键组件,质子交换膜的化学-机械稳定性尤为重要。
在工作过程中,膜电极组件可能会受到物理和化学损坏。多变的驾驶循环引起电压变化,导致材料性能衰减,例如碳载体腐蚀或质子交换膜变薄,最终导致性能下降。同时,空气压力波动、湿度和温度循环(湿热应力)导致机械性能衰减,并且可能出现裂纹和撕裂,进而导致质子交换膜过早失效。此外,重型车辆使用寿命的延长还会引起另一重担忧,即质子交换膜会与污染物接触更长时间,进而加快性能衰减(例如铁离子充当 Fenton 反应物)。污染物可通过燃料、空气或燃料电池电堆的其它部件进入,因此,确保质子交换膜的化学耐久性至关重要。鉴于此,戈尔期望产品在重型车辆中尽可能做到减少氢气渗透,从而提高能源效率,延长使用寿命。
除此之外,在膜电极组件设计中,燃料电池电堆制造商必须更加专注于减少气体渗透导致的动力学损耗和混合电势,避免因膜电极组件中催化剂/树脂反应导致的局部问题,从而满足更高的电压和温度要求,实现更高的效率。
从膜电极组件本身的设计来看,它由“功能”区、“结构”区和“过渡”区三个区域组成。“功能”区为电池产生电能。“结构”区,为膜电极组件提供化学-机械耐久性。而“过渡”区由功能区和结构区组件组成,包含了决定功率密度和能源效率的催化剂层和气体扩散层,以及决定膜电极组件结构完整性的粘合剂、框架和密封件,并且会直接遭受物理损坏和化学污染。因此,要想生产能够在恶劣工作条件下保持高输出的可靠膜电极组件,审慎的MEA设计并使用足够可靠耐用的材料至关重要。
在燃料电池工作过程中,过渡区也会受到夹紧力、湿热应力、气压波动的影响。不合理的设计会导致质子交换膜上出现裂纹,进而引起效率损失、功率密度降低和气体渗透增加,最终导致燃料电池电堆出现严重故障。
结构框架和保护层可以增加机械耐久性,垫圈和可靠密封可以控制外部气体泄漏,或阳极和阴极之间的内部渗透,从而降低化学污染的机率。
为避免开发时的权衡取舍,例如为了提高功率密度而牺牲质子交换膜的耐久性,膜电极组件过渡区中的组件应尽可能集成在一起,以便达到设计、性能和成本目标。例如,将密封组件焊接到隔板上,或直接集成到膜电极组件中,从而提供更好的电化学防护。多功能组件可帮助工程师和设计人员设计出紧凑且可靠的膜电极组件结构。
戈尔质子交换膜——破解困局的“密钥”
近年来,随着戈尔在氢燃料电池质子交换膜(PEM)技术领域实现进步和创新,质子交换膜燃料电池作为取代柴油发动机的可解决方案,才开始真正引起人们的关注。质子交换膜在可扩展性、耐久性和功率密度等方面的独特特性,使得这一解决方案对重型长途商业运输行业颇具吸引力。
戈尔深耕燃料电池行业已有近三十年时间,其技术也已在全球数以千计的交通运输应用中得到验证。目前,戈尔是全球唯一将产品全面应用于商业化燃料电池汽车生产的质子交换膜制造商。
凭借丰富的经验以及在材料科学领域的专业知识,戈尔推出了新一代GORE-SELECT® 质子交换膜,为质子交换膜开创了新的设计空间。戈尔能够将质子交换膜电阻或渗透率降低多达50%,同时丝毫不影响其它特性⸺这对燃料电池电堆设计人员而言可谓向前迈出的重大一步,能够帮助他们避免开发时的权衡取舍。
这些质子交换膜由戈尔专有的增强型膨体聚四氟乙烯 (ePTFE) 薄膜打造,因此可在减小厚度的同时,依旧提供出众的耐久性或性能,减小厚度可降低质子电阻,从而提高功率。而且,较薄的质子交换膜具有更高的水传输率,这样可以提高性能,特别是在较低的相对湿度 (RH) 下。
GORE-SELECT® 质子交换膜经过严格测试,即便在极端条件下,也能够提供持续稳定的电流输出。例如,戈尔质子交换膜对湿热应力的耐受性更强:实践证明,在相对湿度循环机械耐久性测试中,其性能超出美国能源部 (DOE) 目标的1-3倍。
戈尔的先进添加剂技术可以降低化学污染,延长在长途卡车运输等严酷工作环境下的使用寿命。这令戈尔质子交换膜能够有效减少 Fenton 金属污染,降低氟化物释放率。与非增强型质子交换膜相比,戈尔的增强型质子交换膜具有更低的气体渗透性,可减少由于气体渗透导致的损坏。
凭借深厚的材料专业知识、供应安全性、稳定质量,以及矢志追求创新的企业文化,戈尔有能力为客户提供使用寿命更长且性能更出色的质子交换膜,帮助客户在这一竞争激烈的行业,管理和降低总拥有成本(TCO)。通过这一创新技术,戈尔公司正与客户携手,共同塑造一个更加清洁、可持续的交通运输未来。
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
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《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》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
在陕西,国内先进的氢燃烧领域规模化研发测试研究院签约落户西咸新区;在榆林市,全球规模领先的氢化镁储氢材料中试装置5月转入稳定运行;在“西安—渭南—韩城”城际氢能走廊上,一辆辆氢能重卡日夜穿行……氢能来源丰富、绿色低碳。作为全国重要煤化工基地,陕西氢产能超200万吨/年,如何发挥最大效
氢燃料电池是目前氢能产业中技术最成熟、应用最广泛的核心产品之一,在全球积极应对气候变化并大力推动能源转型的背景下,氢燃料电池作为一种高效且清洁的能源转化设备,成为各国政府、科研机构和企业开展能源技术攻关的重点方向,并推动其在多个领域的应用和商业化进程。根据电解质的不同,氢燃料电池
当前,氢能已成为世界各国推动能源转型、培育经济增长点以及促进可持续发展的重要战略选择。我国高度重视氢能产业的发展,出台《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》明确氢的能源属性,2024年政府工作报告将氢能纳入前沿新兴产业,《能源法》赋予氢能法定能源地位,国家设立万亿级创业投资引导基
作者:陈海生1李泓2徐玉杰1徐德厚3王亮1周学志1陈满4胡东旭1林海波1,2李先锋5胡勇胜2安仲勋6刘语1肖立业7蒋凯8钟国彬9王青松10李臻11康飞宇14王选鹏15尹昭1戴兴建1林曦鹏1朱轶林1张弛1张宇鑫1刘为11岳芬11张长昆5俞振华11党荣彬2邱清泉7陈仕卿1史卓群1张华良1李浩秒8徐成8周栋14司知蠢14宋振11赵新宇16
北极星氢能网获悉,上交所官网显示,山东东岳未来氢能材料股份有限公司(简称“未来材料”)科创板IPO已于6月27日获受理,公司本次IPO拟发行股份不超过1.11亿股,募集资金不超过24.46亿元,保荐机构为中信证券。本次发行套用科创板上市规则第一套标准,即预计市值不低于人民币10亿元,最近两年净利润均
为进一步贯彻落实《氢能产业发展中长期规划》要求,引导行业健康有序发展,国家能源局组织行业相关机构和专家编制了《中国氢能发展报告(2025)》(以下简称《报告》)。4月28日,国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林在解读《报告》时称,发展氢能产业对加快规划建设新型能源体系,实现碳达峰
近日,国家重点研发计划“用户侧燃料电池微网集成与主动支撑电网关键技术”项目示范工程在广州国际氢能产业园正式开工建设。该项目由广东电网公司广州供电局牵头,预计将在2026年建成国内规模最大“向上支撑电网、向下服务用户”氢热电高效联供燃料电池微网,热电联供综合效率超90%,达国际领先水平。
北极星氢能网获悉,近日,由山西美锦能源股份有限公司(以下简称:美锦能源)与张久俊院士团队联合创立的骊能新能源科技(北京)有限公司(以下简称"骊能新能源")宣布完成A轮融资,标志着国内气体扩散层(GDL)领域的技术突破并获得资本市场高度青睐,同时也标志着美锦氢能产业链的关键环节——碳纸项
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
北极星氢能网获悉,近日,无锡威孚高科技集团股份有限公司(简称:威孚高科)发布关于聘任公司副总经理的公告。公告称,威孚高科于2025年6月25日召开了第十一届董事会第九次会议,审议通过了《关于聘任公司副总经理的议案》。经公司总经理提名,董事会提名委员会审核通过,公司董事会同意聘任薛亮先生
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《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》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
今年上半年,雄韬股份、氢璞创能、国氢科技、捷氢科技、鲲华科技、协氢新能源、未势能源、玉柴集团、重塑能源、国鸿氢能、明天氢能、锋源氢能、氢沄(河南)新能源等13家燃料电池企业收获“捷报”如下:来源:高工氢电1、雄韬股份1月5日,雄韬山南氢能应用示范产业园在西藏山南市乃东区开工建设;4月,
据不完全统计,2025年1-6月,除已上市氢能企业增发募资外,氢能产业链共计超过20家企业获得融资,与去年同期相比数量有所减少,具体包括:考克利尔氢能、卡文新能源、云韬氢能、骊能新能源、新工绿氢、未势能源、氢合科技、科安创能、艾氢技术、锦美氢源、镁源动力、天芮科技、青鳐科技、聚智合众、协
6月30日,云南能投曲靖高新区花山氢能综合能源站成功完成氢燃料电池卡车首次氢气充装作业。标志着云南省首座1000kg/天加氢能力的氢能综合能源站实现加氢功能,配售电公司在氢能赛道取得实质突破,为电投公司及能投集团能源结构转型提供坚实基础。战略使命与布局意义该项目由配售电公司与云能资本共同组
法国气象局30日说,当天全国四分之三地区最高气温超过35摄氏度,局部地区气温高达40摄氏度,已有84个省份发布热浪橙色警戒。据法国气象局介绍,本轮热浪自6月19日以来席卷法国,目前仍在持续。7月1日将是本轮热浪中最热的一天,最高气温预计达到36至40摄氏度,局部地区或达41摄氏度,将有16个省份发布
北极星储能网讯:当SNEC2025的聚光灯聚焦于能源变革前沿,储能产业正以“协同”为笔,在全球能源转型中勾勒新发展图景。展会期间,海博思创、宁德时代、中车株洲所等近百家企业就储能业务密集签署战略合作协议,总规模预计超26.2GWh,从技术研发到系统集成,从产业链协同到全球化市场布局,一场产业聚
在全球环境保护意识日益增强的背景下,实现“双碳”目标已成为各国的共识。作为主要的大气污染物之一,氮氧化物(NOx)的减排更是成为关键任务。随着国家不断提高大气污染物排放标准,各行业对脱硝技术及设备的需求不断增加,脱硝市场迎来了前所未有的发展机遇,同时也面临着严峻挑战。在此背景下,戈
近日,KonfluxKapitalInternationalGmbH(KKI)与中天科技达成新的战略合作伙伴关系,双方将在奥地利共同开发总容量为176MW的电池储能系统(BESS)项目,此次合作将为欧洲一个不断发展的清洁能源市场带来灵活的、与电网相连的储能基础设施,以支持能源交易、电网稳定以及能源转型。双方同意在指定区域
在全球贸易格局风云变幻的当下,关税政策犹如一只“无形的手”,对各行业企业的生产经营产生着深远影响。氢能作为未来能源领域的关键赛道,其相关企业的发展备受瞩目。近日,金博股份、建龙微纳、泛亚微透三家与氢能产业紧密相关的企业,就关税政策变化对企业的影响作出了回应。问:关税风暴对金博股份
北极星电力网获悉,江西省发改委下达2025年第一批省重点建设项目计划,涉及91个电力能源项目,整理如下:一、建成投产项目江西赣能上高2×1000MW清洁煤电项目国能神华九江电厂2×1000兆瓦二期扩建工程风电、光伏项目(9项)三峡新能源万安弹前01.03风电项目江西省彭泽县棉船风电项目时代绿能奉新县赤田
2025年3月,瀚江环保凭借自主研发的SDS钠基干法脱硫+戈尔滤袋除尘一体化技术,成功斩获日照钢铁N8#高炉热风炉末端脱硫项目。这不仅是瀚江环保发展历程中的重要里程碑,更是公司践行环保使命、推动钢铁行业绿色转型的又一有力见证。工艺方案亮点解析:SDS精准脱硫:在烟道反应器入口喷射20-30μm超细小
北极星碳管家网获悉,深圳市生态环境局发布2024年度深圳碳市场重点排放单位名单,其中碳市场重点排放单位711家,较公示阶段少了5家企业,全名单如下:根据《深圳市碳排放权交易管理办法》第十一条规定,市生态环境主管部门定期组织开展碳排放单位筛查,确定重点排放单位名单,对名单实行动态管理,并向
XCarb创新基金赋能钢铁净零未来:2025年3月12日,全球钢铁巨头安赛乐米塔尔宣布在中国启动XCarb加速器,面向中国本土初创企业,旨在挖掘具有商业化潜力的突破性低碳技术,助力钢铁产业的绿色化进程。安赛乐米塔尔长期以来致力于钢铁行业绿色转型,确立2050年碳中和的目标,并布局多个绿色炼钢和可再生
京华春早,民营经济再启新章。在京召开的民营企业座谈会释放的信号如同春雷激荡、春风浩荡,为民营经济发展注入强大信心。在浙江经济发展的宏大叙事中,民营经济是最为耀眼的篇章,构成经济大省的核心底座。过去几十年,从绍兴纺织业集群到温州汽摩配基地,再到台州模具之乡,民营企业星罗棋布,民营企
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!