氢燃料电池用到很多高分子材料,从水解制氢,到燃料电池电堆,储氢以及管路,今天我们来看下国内外相关化工厂商在氢能源的材料最新动态。在看本文前可以通过扫描下方二维码加入艾邦氢燃料电池产业链微信群。
先补充下基础知识:燃料电池单体电池是由双电极板与膜电极(MEA-催化剂、质子交换膜、GDL)组成。若干单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成燃料电池电堆。
燃料电池电堆图示(图源网络)
1:杜邦
杜邦助力EKPO燃料电池技术有限公司实现灵活多样的电堆模块设计。杜邦对旗下Zytel® HTN EF电气友好型材料系列中的一个现有牌号进行了微调,以满足燃料电池组件的特殊要求。新牌号经过针对性的优化,具有极高的模塑成型效率,且支持激光焊接工艺,可有效提高客户的生产效率,并助其实现紧凑复杂的设计。
NM5-EVO的介质模块、阴极端板、阳极端板和垫片托架等组件均采用杜邦™ Zytel® HTN EF制成,而电池电压测量装置的侧盖则是由Crastin® PBT注塑而成。
2:安科罗工程塑料
早在2018年,德系主机厂就开始了对聚酮AKROTEK®的研究与测试,目前已获得多家的材料认证。凡是在热管理系统中与介质直接接触的零件,无论是水路、油路,还是腐蚀性介质,AKROTEK®都可以一展身手。燃料电池电堆:绝缘板、阳极集流板、电堆上盖板、燃料电池系统:气路水路、离子交换器、排水阀、截止阀、引射器、水气分离器、滤清器。
3:恩欣格
恩欣格的新材料TECACOMP HTE是一种专为此类或类似类型的应用而开发和优化的化合物,应用在燃料电池双极板。它们的适用性是源于使用了明显高于正常比例的填料。这种高填充率使塑料具有以前无法达到的一定程度的导电和导热性。同时,也保持了耐化学性。
4:索尔维
2021年1月,索尔维汇聚集团旗下所有创新材料和化学解决方案推出氢能平台,并作为集团“同一个地球”计划的重要组成部分。通过增加资源配置,组建专门的研发、工程、销售和市场团队,来推动新兴氢经济发展。其中,索尔维的Aquivion®膜技术将成为电解槽和燃料电池市场的关键一环。
与此同时,索尔维还将为市场带来其它氢应用和产品,例如氢罐。
5:AGC化学
AGC基于长期在食盐电解业务中,为了生产基础化学品烧碱和氯气,积累了40多年的含氟离子交换膜技术。提供氯碱膜、功能性膜等多种膜产品。尤其在氯碱行业中,氯碱膜的产品占据很高的市场份额。
FORBLUE™系列商品群,提供各种化合物分离的解决方案。为了推动氢能技术的应用,主要有两种聚合物(树脂)产品可分别用于燃料电池电堆膜电极树脂材料:全氟磺酸树脂溶液“FORBLUE™ i-SERIES”和用于生产氢气的电解水装置含氟离子交换膜“FORBLUE™S-SERIES”。
全氟磺酸树脂溶液
含氟离子交换膜
6:赢创
赢创为电解水制氢技术开发出离子传导膜,离子交换膜是电解槽的核心部件,对电解效率和电解可靠性至关重要。目前,赢创成功开发了一种新型阴离子交换膜(AEM),有望突破绿色制氢的现有瓶颈。“凭借这一创新膜技术,我们希望实现绿色制氢的商业化,并使其具备经济效益和高效率。”赢创战略创新部门Creavis,负责膜技术创新的Oliver Conradi表示。
7:戈尔
质子交换膜可在燃料电池中促进电化学转换,通过氢电化学反应将燃料转化为电能。正是凭借这样的“绿色天赋,氢能燃料电池才能在新能源赛道上大放异彩作为燃料电池汽车领域的“经验玩家”,戈尔创新研发出的GORE-SELECT 质子交换膜则更加实力非凡。它集高质子导电性和高功率密度、强大机械耐久性、高化学耐久性以及低气体渗透等多重优势于一身。即使在严寒的山区也从不“体虚”,保证持久的电流输出。
8:东岳
2022年北京冬奥会作为全球顶级体育赛事,2022年北京冬奥会开创全球重大体育赛事首次大规模使用氢燃料电池汽车先河。而亿华通采用的是东岳未来氢能材料股份有限公司的氢燃料电池膜。
9:三菱化学
GDL(燃料电池用气体扩散层基础材料)将氢气和空气作为燃料提供给电极(催化剂),收集电极上的化学反应所产生的电子,保留电解质膜中的水分并排出产生的水分,是一种具备多种作用的多功能材料。除了透气性和导电性之外,还需要满足耐酸性和机械强度等多种要求,一般使用碳纸和碳布。三菱化学公司的GDL(Pyrofil™GDL)率先向世界提供的卷状产品,适合批量生产并易于进行后期加工。
三菱化学控股集团同时可以提供储氢罐用的碳纤维原纱,氢燃料汽车用离子交换树脂,阻燃级别电池壳体材料,移动加氢站等解决方案。
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原文始发于微信公众号(艾邦高分子):氢燃料电池材料最新动态:杜邦,索尔维,赢创,东岳,三菱化学等