MA Study | 对氢能和生物基航空燃料的崛起充满信心，阿科玛的解决方案助力新燃料发展

氢能，实现零碳出行的重要资源

氢燃料电池尚未普遍应用于动力系统，但它将在后石油时代的出行选择中与纯电动汽车一起发挥重要作用。阿科玛预见到了这一转变，正在研发的材料和解决方案已为改善行业表现和商业模式做出贡献。

据国际氢能委员会估计，2030年后，全球每年将生产600万只氢罐。多年来，雷诺和现代等主机厂一直在推广氢能源汽车，各地政府也推出了实验性氢能源公交线路。但是该领域在全球出行中占比仍然较小。阿科玛研发部材料科学总监Jean-Paul Moulin 说道：“燃料电池，氢气储存和运输，在科学技术层面已经基本就绪。”

当前的关键问题是如何生产零碳绿氢。虽然目前使用的氢气中96%来自化石甲烷重整技术，但可再生电解水制氢在经济上的可行性愈发明显。虽然氢气是二次能源，但氢气作为一种绿色能源的“载体”已成为全球研究开发的热点。

MA Study | 对氢能和生物基航空燃料的崛起充满信心，阿科玛的解决方案助力新燃料发展

燃料电池，可再生电力载体

在燃料电池中，电极上氢气的氧化作用将产生电压。因此，氢燃料汽车是一种以氢形式储存能量的电动汽车。但是，为通过电解水零碳生产绿氢，则需要使用可再生电力。因此，氢气不是能源，而是一种能源“载体”，通过氢气将电能转换成一种更容易存储的形式。氢气的特性使其与间歇性的可再生能源（太阳能和风能）发展更加匹配，氢气的生产无需与需求保持一致——当绿电出现错峰需求时，剩余的电力可转化为氢燃料储存供后期使用，如用于“零排放”出行。

与电动汽车互补

考虑到后石油时代出行面临的挑战，需要充分利用所有可用的方法，氢气必须利用绿电网络的发展，与全电发动机一起找到自身定位。Jean-Paul Moulin说：“这两种方式在用途上是互补的。氢气的能量密度比电池高，意味着自主性更大，补能速度更快，只需要几分钟就能充满。”因此，燃料电池更适合长距离行驶的车辆，如商用车、卡车、长途汽车、火车甚至是船舶。

阿科玛与氢能行业携手合作迎接挑战

包括阿科玛在内拥有高性能材料专识的制造商和主机厂开辟了这一新局面，他们正在投资这项新技术。Jean-Paul Moulin强调：“我们正在密切关注行业进展，并已经开发出一套专用解决方案，这将有助于提高氢燃料汽车的性能并减少氢燃料汽车的碳足迹”。从氢罐外壳到燃料电池的交换膜，氢能出行未来可以依靠阿科玛的材料和理念。

根据国际氢能委员会的数据，2030年后全球每年可生产的氢罐数量为600万

氢能：阿科玛的解决方案持续升级

Rilsan^® PA11，Elium^® 热塑性树脂、Kynar^® PVDF 和先进的压电材料：迎接氢燃料汽车的挑战，阿科玛开发新型零碳出行解决方案。

Elium® 复合燃料罐：制造收益和可回收性

对于车载氢气的高压储存（700 巴），当前氢储罐由热固性树脂（环氧）复合材料制成，这种材料在缠绕后需要数个小时进行固化。

Elium^® 液体热塑性树脂结合碳纤维，可提供同等强度和更高的工业效率。在缠绕过程中，液体热塑性树脂在紫外作用下聚合，节省了大量的时间和能量。这项技术有望在2023年首次应用于轻型汽车，也为复合材料罐使用寿命结束后提供了良好的回收可能性，而热固性树脂仍然很难回收。

-由碳纤维以及通过紫外辐射固化的Elium^® 树脂制成的氢罐原型

氢气罐必须承受高达700 巴(bar)的压力，相当于每平方厘米713 千克

Kynar^® PVDF：电池内芯的核心化学特性

PVDF 是电动汽车电池实现充电的真正枢纽，也是燃料电池的关键组成部分。PVDF 具有优秀的电化学稳定性，作为收集电流的石墨双极板配方体系中至关重要的粘接剂，可确保气体冷却和输送。

阿科玛已经销售了大量用于该应用的Kynar^® PVDF。阿科玛集团正在开发功能化Kynar^® 牌号产品，该产品具有质子导电率、温度稳定性、耐化学降解性等特性。在未来四到五年内，这些Kynar^® 产品将进一步提高质子交换膜的性能。

电活性聚合物：保证氢罐的安全性

对冲击、变形和声振动敏感的Piezotech^® 系列氟化电活性聚合物，为氢燃料汽车安全性带来了高附加值的创新前景。Piezotech^® 氟化电活性聚合物用于制作复合层中的传感器，可持续监测氢罐情况，让制造商能在保证安全的前提下，尽可能精确地调整结构大小，从而节省原材料。该产品用于氢燃料汽车仍处于研发阶段，阿科玛预计在未来三到五年内会推出该应用。

Rilsan^® PA11：用于内衬和缠绕的生物基解决方案

Rilsan^® PA11 为100%生物基高性能聚合物，具有高压储罐内胆所需的各种特性。Rilsan^® PA11 具有氢气阻隔、耐冷冲击（在快速减压的情况下，可耐至-50℃低温）、几乎不受温度变化的影响且易于加工成型适用于大型部件（例如：卡车储氢罐），已经有多家制造商正在使用Rilsan^® PA11 制造储氢四型瓶。在未来两到三年间，Rilsan^® PA11 还将提供新一代Rilsan^® 细粉为原材料制成的热塑性碳纤维预浸带生产解决方案，使其能够通过热缠绕形成罐壳，同时充当内衬（五型瓶）。对于制造商来说，Rilsan^® PA11 是一个很好的选择，因为它在缠绕后不需要进行固化，且在相同条件下，比环氧树脂需要更少的碳纤维（储罐主要成本）。

航空DMDS 助力绿色燃料的强劲增长

随着飞机制造商和政府寻求减少航空业的碳足迹，使用生物煤油正成为新的发展趋势。生物煤油的生产涉及新的精炼工艺，其中DMDS 发挥关键作用，DMDS 是一种通过硫化学工艺生产的添加剂，而阿科玛是生产DMDS 的世界领导者。

到2030年，可再生燃料在航空业总能源消耗中的份额将翻倍。这一转变受到了欧盟可再生能源指令（RED II）等法规的支持，实现转变要求使用传统煤油加生物燃料，现在也要求开发生物来源的“绿色煤油”。自2019年起，越来越多的炼油厂转型生产新一代燃料，如道达尔位于法国LaMède 的工厂。DMDS（二甲基二硫）在该化学过程中起着至关重要的作用。Francis 说道：“生物精炼厂使用催化剂对植物油进行脱氧，植物油可用于生产生物煤油。”

- 到2030年，生物基燃料在航空业燃料消耗中的份额将增加一倍

阿科玛硫化工业务部石油和天然气业务发展经理Humblot表示：“向反应器中适时注入我们的产品会激活催化剂表面。”

到2030年，全球需求量将增长15%由于生物煤油快速发展，全球范围内对特种添加剂的需求将激增，这款添加剂的效率已经在全球范围内得到认可，并在石油行业中发挥至关重要的作用。阿科玛DMDS 全球业务经理Guillaume Legouis 说：“我们预计，到2030年，该市场中DMDS 消耗量将与传统炼油厂市场中的DMDS 消耗量相当，并将推动全球DMDS 消耗量增长15%。”

阿科玛集团是DMDS 供应领域无可争议的全球领导者，在马来西亚Kertch和法国Lacq 拥有两个生产基地，也致力于支持DMDS 增长需求。Carelflex^® 服务可确保阿科玛专家团队在世界各地的炼油厂现场安全注入DMDS。Carelflex^® 服务已成功为生物煤油生产商提供了支持。

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阿科玛集团在马来西亚和法国拥有两个生产基地，是DMDS供应领域的世界领导者

阿科玛携手浙江大学，共助氢能储运发展

2022年11月24日，阿科玛与浙江大学签署了合作协议，共同聚焦“Rilsan^® PA11 在高压氢气中的相容性研究”，签约仪式在上海举行。阿科玛大中华区总裁张潇雨女士；中国工程院院士、浙江大学氢能研究院院长郑津洋教授出席活动。氢气相容性作为高压涉氢应用的关键指标之一，是储、运氢系统选材的重要依据。此次合作将以中国本土化标准为依据，深度融合阿科Rilsan^® PA11 在全球高压储氢领域的应用经验，助力中国氢能储运领域的高速发展。