石墨双极板类型特点及运用场景分析

浏览数量: 0     作者: 高工氢电     发布时间: 2025-01-13      来源: 高工氢电

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“其实就制氢而言,制1kg氢气按50度电算,光伏就地制氢成本约10元/公斤,而且不受电网制约。所以从氢的来源来讲,氢的成本是比较可控的。那么,随着制氢行业越来越热,相信后面整个氢的应用、包括燃料电池的应用,都将越来越好。“


华熔科技总经理周志强在2024高工氢电年会上发表“石墨双极板类型特点及运营场景”的主题演讲时开场如此表示,提振大家信心。


Harog-CEO


华熔科技是一家专注于新能源石墨及相关复合材料的国家级专精特新小巨人高新技术企业,在氢能和液流电池储能领域,主导产品为复合等静压石墨双极板、柔性石墨双极板、液流电池等静压石墨双极板、复合柔性石墨双极板、燃料电池GDL。


在此次演讲中,周志强基于客户对选择哪种石墨双极板更适合存在疑惑,所以重点对等静压石墨复合双极板、天然石墨湿法复合双极板、天然石墨干法复合双极板三种石墨双极板类型展开具体介绍。


等静压石墨复合双极板,制作工艺简单,主要是对等静压石墨进行切片,然后跟高分子树脂复合,再进行精加工(主要是厚度方向与疏水性),接下来是流道加工,最后是检测封装。这种产品的性能一致性高,工艺可控,加工灵活度高,成本优势高,对应的电栈转化效率优于其他工艺石墨极板,非常适配目前燃料电池持续改进发展,应用于风冷堆有明显优势。目前,华熔科技目前是国内等静压石墨复合双极板产能最大、市场率第一的企业,拥有从石墨材料、树脂材料配方及工艺完整生产线。


Harog-Facility


天然石墨湿法复合双极板,适合成熟大批量制造,工艺环节较多,加工灵活性低,流道比较窄也比较深,模具成本高,需要考虑材料膨胀系数,产品各部分一致性差、加工前后体积变化难以控制,对燃料电池持续改进性适配度低。目前,华熔科技天然石墨湿法复合双极板已经量产。


Harog-Production line


天然石墨干法复合双极板,一般是通过导电的填料,基本采用天然&人造石墨颗粒(D30-40-50μm)为增加其强度与导电性能,同时加入及碳纤维及炭黑,碳纳米管等材料,再加入固态的树脂进行混合造粒,最后通过挤塑和模压两种方式成型。它的效率比较低,成本也相对较高,但它对固态树脂的选择,可以用在一些比较特定的场景,比如磷酸燃料电池,一些高温燃料电池等等。


以下是几种石墨双极板性能对比及应用:


Harog-Data sheet of bipolar plate


演讲中,周志强还对树脂的开发进行了简要介绍,主要要求是耐酸、高低温冲击、耐候性、耐老化、耐电位腐蚀。他指出,上述三种石墨复合双极板用到的树脂类型也不一样,而且同样类型的树脂也还需要进行很多的交联耦合的改性,才能满足不同工况场景下的燃料电池的需求。


华熔科技自主开发了多系列高分子树脂材料及极板并进行验证:


Harog-test result of bipolar plate


另外,公司可实现双极板耐久测试并拥有全自动AI技术检验技术,模拟电堆运行工况台架,可实现:1)、温度循环&压力波动复合测试,温度20-100℃,压力0-200kpag;2)模拟冷启动冷热循环试验,温度-20-100℃;3)模拟常规冷启动冷热循环试验,温度0-100℃。华熔科技是行业首家AI学习全自动检测缺陷和尺寸,规模人工检测错误风险的公司。


华熔科技目前拥有生产标准厂房8万平方米,研发部占地超6000平方,国家级重点小巨人企业。设有碳材料研发中心、燃料电池事业部、半导体及光伏石墨事业部、石墨导热膜事业部。多个项目的产品通过省级以上鉴定,填补国内空白或国际领先,申请发明专利100余项,仅双极板领域申请发明专利50余项,涵盖高分子树脂材料,石墨基材,加工工艺,气密检测等领域。目前涵盖氢能产品有双极板(等静压石墨极板、湿法复合石墨极板、干法石墨复合极板)+气体扩散层。


业务方面,周志强透露,双极板业务去年占公司总业务的35%,今年提升至40%,客户遍及中国、美国、欧洲、印度等地。公司未来研发方向是:1)、保证性能前提下,开发高性能低成本材料,提高电堆升功率;2)继续深耕复合等静压石墨材料,柔性石墨材料,碳复合材料;3)、开发可应用于电解槽极板;4)通过改进生产工艺及配方,持续降低成本。其中电解槽极板已经由中试开始走向批量化生产。


日前,华熔科技与浙江大学共同成立了联合研发中心,该研发中心将聚焦新材料领域的科技创新和成果转化,深化产学研合作,加强校企联合攻关,推动学术研究与产业应用的深度融合,共同推动碳基复合材料行业的发展。


专注于石墨及碳基复合材料

联系方式

 
  总部:浙江省长兴县煤山镇氢能设备装备制造产业园
    分部:江苏省苏州市万龙大厦605-1

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