在燃料电池的世界里,膜电极(MEA)是当之无愧的核心部件,宛如整个系统的关键 “枢纽”。其性能对燃料电池堆,乃至整个系统的性能都有着直接且至关重要的影响。因此,寻求高性能膜电极对于加速氢燃料电池商业化进程具有非常重要的意义。
基于此背景,
在11月26日举行的2024势银氢能与燃料电池产业年会开幕式上,
浙江海盐力源环保科技股份有限公司(证券简称:力源科技,代码:688565)
第四代高性能高耐用膜电极新品重磅发布
,并吸引了众多客户及专业观众参观咨询。
浙江海盐力源环保科技股份有限公司总经理 侯俊波、浙江海盐力源环保科技股份有限公司氢能事业部负责人 缪骏杰、势银(TrendBank)氢能事业部总裁 焦冶平
共同上台为新品进行揭幕。
发布会现场,为了感恩回馈会议现场及线上观看直播的业内同仁,力源科技精心准备了30份精美礼品,于当天在“势银能链视频号”直播间通过福袋抽奖的方式进行了赠送环节,在业内外众多精英的见证下顺利完成了新品发布仪式。
在发布会现场,力源科技总经理 侯俊波表示,未来膜电极技术的发展将更加注重高性能、低铂载量、低成本和长寿命等方面的提升。为了进一步提高膜电极的性能和降低成本,国内企业正在积极研发新型催化剂材料、优化催化剂结构以及加强磺酸树脂材料的自主研发等措施。而力源科技也一直在朝着这些方向不断迈进,
此次发布的第四代高性能高耐用膜电极新品正是在这个过程中应运而生的创新产物,其性能已突破至2.25W/cm²@0.6V
,且各项性能指标均处于行业领先水平。其中,各项性能指标可以根据客户需求定制,满足不同类型的MEA指标需求。
力源科技为科创版上市企业,成立于1999年,是“浙江省隐形冠军企业”和国家专精特新“小巨人”企业。其凭借着强大的规模化生产能力和研发实力,在两年内迅速形成燃料电池双极板、膜电极、电堆及系统四大核心产品矩阵的构建。
在追求膜电极高性能的征途中,力源科技膜电极研发团队始终走在科技创新的前沿。经过不懈的努力与探索,力源科技取得了令人瞩目的成就。早在今年上半年,该公司的燃料电池膜电极技术便实现了重大突破,第二代膜电极(MEA)的功率密度成功达到1.88W/cm²@3.0A/cm²,并已广泛应用于量产燃料电池产品中,这一成就无疑彰显了其技术实力与市场竞争力。
然而,力源科技并未止步于此。近期,通过对膜电极原材料的精挑细选、催化剂浆料配方的深入研发、浆料制备工艺的精细优化、CCM涂覆工艺的革新以及膜电极制备工艺的全面升级,成功将膜电极性能推向了新的高峰——力源科技“第四代全新工艺膜电极”诞生。这一里程碑式的成果,不仅代表了力源科技在氢燃料电池领域的深厚积累,更预示着其正引领着行业向更高、更远的目标迈进。
经检测,
该新品(MEA)功率密度达到2.25W/cm²@ 0.6V,运用于现有量产燃料电池产品中具有高功率密度、长寿命运行、适应复杂工况的技术特点,性能处于国内领先水平。
其中膜电极核心配料催化剂采用浆料多级分散工艺,表面一致性强、稳定性高,可使搭载了 HYSPR 燃料电池系统的车辆拥有相对更高的功率密度,动力、可靠性相对更强。
而在产品迭代迅猛发展的今天,一个简单的数据突破往往凝聚了研发团队无数个日夜的辛勤付出,这背后是无数次的技术瓶颈,也是无数个不眠之夜。据侯俊波介绍,在研发过程中,公司团队成员面对技术难题,不畏艰难,勇于探索,为了实现膜电极的高性能,力源科技膜电极研发团队做了大量的研究工作。
其中,在催化剂浆料聚合物树脂的研究方面,团队成员通过独特制备的技术实现树脂结构有序化设计。虽然低EW树脂具有更高的离子传导效率,但是树脂与催化剂Pt之间的界面阻抗大,阻止反应气体到达催化剂的活性位点,降低催化剂的利用效率以及发电效率,针对这个行业内存在的技术问题,我们通过树脂结构的有序化设计改性,以及催化剂浆料的分散工艺及配方的调整,调控树脂的含量以及定向调控树脂在催化剂载体上的分布状况,保证催化层高的离子传导效率的同时,反应气体能够与催化剂的活性位点充分接触,充分的发挥催化剂的活性,使得整个膜电极具有极高的发电效率,助力燃料电池“心脏”性能上了一个新的台阶。
同时,力源科技研发成员通过对膜电极原材料选型研究优化、全新树脂结构有序化设计、新催化剂浆料配方,浆料制分散备工艺、CCM涂覆工艺改进、膜电极制备工艺等技术的优化实现膜电极性能突破到2.25W/cm²,真正做到了将资源合理利用从而创造实效。目前,力源科技的膜电极研发团队正进行高性能的合金催化剂膜电极的研究工作,
期待将下一代膜电极的性能突破到3W/cm²。
在膜电极的研究与应用过程中,存在一个被称为“不可能三角”的难题,即高性能、低成本、高耐久这三个特性难以同时实现,这也一直成为多年来业内提升膜电极综合性能及成本的关键所在。
“此次力源科技新一代膜电极产品在提升功率密度的同时,还针对在成本、耐久的平衡问题上做了大量的研究探索工作,目前力源科技面向市场需求已开发出了多款类型的膜电极产品,如高性能长低成本膜电极产品,该产品主要通过对膜电极原材料选型优化,配方以及工艺的改进大幅度降低膜电极的成本的同时具备长耐久以及高性能的特点。目前该产品已面向市场大量推广,得到了下游客户的高度评价。”侯俊波在产品发布时非常有信心的说到。
据势银能链现场了解,力源科技膜电极新品能够做到如此优异的平衡表现,归功于其优秀的技术研发团队和雄厚的技术底蕴。其中,作为总经理兼技术总监的侯俊波,专业从事燃料电池等电化学能源转化和储存技术开发及其应用的研究,在催化剂、膜电极、金属双极板、电堆、燃料电池发动机方面积累了丰富的工程实践经验和研究基础。其余研发人员也大多来自于国内较为领先的燃料电池企业或科研单位,拥有燃料电池领域的研究基础和经验。
公司研发团队在国内外燃料电池技术的基础上,通过对燃料电池的深刻理解,已成功研发了高性能车用膜电极、高耐腐蚀性金属双极板、车用燃料电池电堆以及燃料电池发动机系统,掌握了低铂膜电极技术、膜电极高效涂敷工艺、五合一和七合一膜电极精准装配技术、高性能双极板涂层技术、电堆设计和制造技术、电堆叠堆工艺、燃料电池低温保存与启动技术、燃料电池系统的设计与集成技术、系统冗余控制技术、系统容错报错高可靠性控制技术、电-氢-电零碳智慧多能互补站集成等技术。
侯俊波提到,氢燃料电池在交通运输、储能和分布式发电等领域的应用不断增加,直接推动了对膜电极等相关零部件的需求上升。其中,在交通和固定发电领域,力源科技具有针对性的膜电极产品,且在实际应用中均有着长耐久高效率的良好表现。可以看到的是,
2024年,随着氢能应用场景的扩大,膜电极市场规模实现了显著增长,同比增长率达到60.4%。
展望来年,也让手握“利器”的力源科技更加期待未来的市场发展。
根据势银(TrendBank)测算,综合考虑宏观形势、国家政策、地方规划等多种因素,到2025年,仅车用膜电极当年装机需求量保守估计就达1218万片,累计需求量超过2700万片。2025年之后,综合考虑燃料电池经济性、电堆及膜电极成本、国内基础建设程度和相关政策趋势,预计2030年车用膜电极当年装机需求量保守估计达7420万片,十年累计需求量保守估计超过1.8亿片。
尽管近两年燃电市场增长势头并不及预期这般理想,但也正如侯俊波在演讲中所强调的:前途是光明的,道路曲折的。当下氢能产业还处于蓬勃发育期,这条路必然是艰难的,但是需要有人去走,侯俊波也引用了鲁迅先生的一句经典名言——世上本没有路,走的人多了,也便成了路。
在这样信念的带领和坚持下,力源科技在两年多时间内迅速成长为了燃料电池多边形战士,从双极板、膜电极、电堆及系统,再到膜电极细分领域层层突破,无不验证了其强劲可靠的技术实力。随着后续持续的技术创新和技术变革,加之燃电全方位产品矩阵构建的优势,力源科技未来所将铸造的成就,值得期待,而当下的成绩,只是力源科技迎接美好未来的开始。
值得一提的是,力源科技总经理侯俊波还深度参与了此次大会开幕式的
“共画氢能全球新蓝图”圆桌论坛
,并与业内一众优秀企业共探氢能全球机遇下的合作与应变,总结本年情况、展望来年趋势。
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