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亚南膜电极

浏览数量:9     作者:本站编辑     发布时间: 2021-02-08      来源:本站

      燃料电池是一种能够将储存在燃料(氢气)和氧化剂(空气中的氧气)中的化学能直接转换为电能的能量转换装置,它具有能量转换效率高(可达40%~60%,是传统柴汽油机的2~3倍)、模块化结构紧凑、低噪音、零排放(唯一产物只有水)、可靠性高故障率低、低温启动迅速等特点。燃料电池作为新一代发电技术,以其特有的高效和环保性引起了全世界的关注,它既适宜用于集中发电,建造大/中型电站和区域性分散电站,也可用作固定式备用电源、可移动便携式电源及各种电动车等。其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)因为其具有电解质无腐蚀性、可以不使用纯氧直接使用空气作为氧化剂,工作温度低,启动时间快等优点,被广泛应用在燃料电池备用电源以及燃料电池汽车上,也是目前发展规模最大的一种燃料电池。质子交换膜燃料电池系统是由电堆和辅助子系统构成,电堆由双极板、膜电极、端板、集流板、紧固件等组成,而膜电极是电堆的核心,被誉为燃料电池芯片,决定了电堆性能、寿命的上限和成本的下限(膜电极成本占据电堆成本的65%以上)。

       亚南于2010年与国内氢能燃料电池研发具有很高影响力的华南理工大学签订技术开发协议,便开始潜心研发燃料电池技术,属于国家第一梯队。前期主要着重在燃料电池备用电源领域,进行相关产品的开发。2012年亚南燃料电池备用电源开发项目被列入国家863计划项目,开发出的3kW燃料电池通信基站备用电源经中国移动通信集团下属公司试用,并反馈良好,该项目于2016年顺利通过国家科技部验收。近几年,随着车用燃料电池的快速发展和推广,亚南从2017年开始进入车用燃料电池发动机系统的开发,携手华南理工大学等多家单位共同承担2017年国家重点研发计划项目,亚南作为该项目最核心的参与单位,负责开发高性能长寿命燃料电池发动机系统,该项目已于2019年12月顺利通过中期考核。

       在团队建设方面,亚南已形成一支技术水平和创新能力较高且学科方向覆盖较为丰富的燃料电池研发团队,学科分布包括物理化学、应用化学、电气、仿真、机械自动化等,成员共30名,其中硕士以上学历8人,中高级以上职称10人,直接从事技术研发人员14人,中高级工程师12人;在硬件建设方面,建成建筑面积超过3000㎡的燃料电池研发中心,包括燃料电池膜电极涂覆实验室、气体扩散层制备室、石墨双极板制作实验室、电堆装配区、系统集成区、小功率燃料电池测试室以及大功率燃料电池测试室等,中心配备燃料电池研究生产设备近100台,原值超1300多万,包括无油螺杆式空压机、水电解制氢设备、大功率燃料电池测试系统、小功率燃料电池测试系统、激光切割机、电化学工作站、电子负载、喷涂设备、电极制作热压机、高温真空气氛管式炉、纯水机、高温烘箱等专业仪器设备。目前正在规划膜电极批量生产线,为公司燃料电池发电系统的开发提供有力支撑。

       目前,经过多领域相关产品的开发和技术积累,亚南已掌握了涵盖膜电极制备、电堆设计制造、系统集成和控制等全套关键自主技术,申请相关专利技术约40件,开发出多种燃料电池产品,包括膜电极、电堆和系统。其中开发出的部分膜电极产品如下图所示:

 

亚南膜电极具有如下重要的特性:

1、功率密度高:最高功率密度可达1.17W/cm2@0.60V;

2、铂使用量低:铂使用量低于0.40mg Pt/cm2;

3、可低湿度运行:可在30%的相对湿度下稳定运行;

4、封装结合牢固,耐水热性能优良,长时间运行无脱胶、无变形;

5、稳定性/耐久性好:寿命达10000小时以上。

亚南可根据客户需求提供三种不同层级的膜电极产品。

1、三层膜电极(CCM)

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2、五层膜电极(CCM+GDL或CCM+边框)

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3、七层封装膜电极

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