邓亮:《氢燃料电池高性能、长寿命柔性石墨双极板降本探索之路》发表时间:2024-03-13 15:16 《氢燃料电池高性能、长寿命柔性石墨双极板降本探索之路》 广东环华氢能科技有限公司 总经理 邓亮 各位前辈、同行、专家,大家早上好!今天我们一起探讨双极板如何降本,我先在这里抛砖引玉,谢谢! 我们现在电堆方面,双极板占的成本、体积都是具有一定的分量的,所以我从以下几个方面:一是我们应用的领域;二是我们的优势;三是市场反馈的性能对比报告;四是在公司的简介方面做一个介绍。 刚才张总已经讲到了有关燃料电池的一些应用,我就不细讲了。我们柔性石墨板在国内的技术指标已经比美国DOE标准高了2到3倍,主要体现在接触电阻、腐蚀电流、弯曲强度、气密性、透气率、寿命和成本等方面,这是我做的一个对比。 下面讲讲我们在这方面的优势,分为五个方面:一是高导电纳米复合浸渗配方;二是柔性石墨双极板批量化精密制造工艺;三是极板流场结构仿真设计;四是高效环保无水清洗工艺;五是自主研发自动化产线设备。 这张图表现的是我们的膨胀石墨材料经过超导点纳米网络和树脂,进行我们独特配方的处理,通过搭建电子传输的“高速公路”,纳米材料与高分子的链接,耦合效应增强力学方面的强度,它主要在抗弯强度方面以及接触电阻和体导电率方面的提升。 我们在工艺方面,包括第一个工艺段的模压工艺、第二个工艺段的浸渗以及双板的贴合和第四个工艺的封装,从这四个方面做了一系列的改进方案。 仿真优势方面,我们可以给客户提供不同的应用场景需求,开发不同结构的极板,加速双极板结构的优化和迭代。 主要是为了从客户的市场方面,我们从版型设计、仿真设计、模具开发加工以及产品生产提供一条龙服务。 现在双极板传统清洗技术路线的都是采用有水处理的方式,而我们采用无水处理的方式,不但工艺简化,而且无污染排放;其次是浸渗剂和根据它的特性和洗剂不发生化学反应,且在清洗之后可以分层的特性,我们可以重复利用;然后是应用新工艺制成的双极板在性能方面,包括透气性方面、电导率方面、接触电阻方面、强度方面都有一个比较良好的性能表现。 产品优势主要涵盖四个方面:第一是性能,主要体现在强度、接触电阻、高电导率、高耐腐蚀性这几个方面。第二是工艺方面,在四个工艺段,模压、浸渗、密封粘贴和密封封装四个方面对产品的完整性。第三是产能方面,我们现在已经做了批量化的生产,所以它的合格率已经达到90%以上,并且可以进行连续化的生产,保证客户的需求。第四是成本优势,具备很高的成本优势,在金属板、传统的机加工板方面,它是连续性生产,并且材料、工艺做更多的优化之后,我们的成本比机加工的低30%以上。 设备方面,包括全自动化产线,可以根据客户需求实现车间数字化与无人化生产,大幅节省人力,有效提升生产效率和良品率。 从封装精度来讲,我们现在已经在公差方面达到了最好的一个优势。 效率方面,节拍达到6ppm以上,良率达到98%,并且我们还有一些相关的燃料电池方面的产线设备,包括电堆产线、系统产线以及相关的仪器设备、高低温循环测试设备、气密设备、接触电阻等等。 下面是我们根据市场的需求做了一些相关性能的测试,从第一项来讲,从材料扫描电镜SEM分析来讲,膨胀板是目前在做燃料电池材质中,通过PPT上的描述,是最合适做双极板的一种材料,通过树脂的组合,可以获得致密完整的复合结构。在极板表面特征尺寸检测方面,经检测,厚度、脊宽、槽宽、槽深的公差可控制在正负0.01mm。 下面是对于接触电阻、电导率、腐蚀电流密度以及抗弯强度相关性能的展示,比如抗弯强度,第6项体现的是它的一些强度数值,这是在有流道的情况下面。对于光板的情况下面,可以达到35兆帕以上,腐蚀电流密度,根据我们的测试,最低的在0.13左右。 这是大家最关心的极板气密性方面,目前在电堆方面,漏气性是电堆厂家、主机厂家特别关注的。尺寸方面,我们可以保证在正负0.02mm的公差。 以下公司介绍,环华公司是2021年8月份成立的,也是在氢能中心首家注册的氢能公司,我们主要做柔性石墨板和相关的一些产线装备。 这是我们发展的情况,我们已经在2023年实现百万片石墨双极板批量化投产。 这是我们团队的介绍,张博士是我们的首席科学家,他从事燃料电池也有将近30多年的基础。 这是我们的一个研发实验室,目前我们得到了客户、各级政府的一些支持。 目前已经有专利25项以上,实际授权的达到8项。 这是我们相关的一些客户,应该在座的可能有很多是我们的客户。 谢谢大家! |