导读

莒纳科技作为专业的绿氢电极供应商,继年初发布可达万A电密的JA系列碱液电极后,持续推动公司技术创新产业化进程——其PEM膜电极已由第三方权威机构完成样品测试。基于催化剂材料微观结构改进和工艺创新,大幅降低催化层贵金属载量,并突破了浆料分散和涂布转印工艺,有望解决PEM膜电极成本高、工艺难两大难题。

近年来,我国氢电解槽产能和装机量增长迅速,绿氢项目数量呈“爆发式”增长。其中,上游制氢环节成为资本和市场关注的热点。

电解槽的核心组件包含隔膜、电极、极板等。其中,电极是电化学反应发生的场所,也是决定电解槽制氢效率的关键。

莒纳科技作为专业的绿氢电极供应商,继年初发布可达万A电密的JA系列碱液电极后,持续推动公司技术创新产业化进程——其PEM膜电极已由第三方权威机构完成样品测试。

基于催化剂材料微观结构改进和工艺创新,大幅降低催化层贵金属载量,并突破了浆料分散和涂布转印工艺,有望解决PEM膜电极成本高、工艺难两大难题。

PEM电解槽膜电极降本方案

1、阴极低铂,阳极低铱,成本下降约30%

催化剂纳米结构及成分优化提升活性、降低载量。莒纳科技阴极催化剂采用自主合成的Pt-过渡金属合金纳米材料,阳极催化剂采用自研核壳结构材料,从而增强活性位点协同作用,提高催化剂有效反应活性面积,同时促进电荷传输增强导电性,大幅降低铂、铱负载量。

通过微观结构的优化,莒纳科技催化剂在保证膜电极性能达到<1.9V@2A@60°C的前提下:

➤ 阴极Pt载量小于0.2mg/cm²

➤ 阳极IrO₂载量小于1mg/cm²

➤ 膜电极总成本下降约30%。

PEM电解槽膜电极降本方案

2、浆料48小时稳定性+连续涂布工艺保障产品一致性

膜电极在制备过程中,需要完成催化剂合成、浆料制备、CCM 制备、封装等关键工艺,莒纳科技在催化剂-浆料-涂布转印三个层面,体系性地通过工艺创新保障了膜电极的一致性:

➤ 通过组份、温度等参数精准调控的化学合成工艺,确保阴、阳催化剂材料尺寸均一性和性能稳定性;

➤ 通过联合分散工艺(搅拌、超声、剪切、破碎和乳化等),使浆料的分散均匀,且稳定时间超过48h,确保后续连续涂布均匀性;

➤ 使用大幅宽狭缝涂布机+热转印工艺,避免PEM膜溶胀等问题,确保涂层均一性和生产效率,保障了大面积(活性面积大于3000cm²)涂布的良率。

目前,莒纳科技的PEM膜电极已经由第三方权威机构完成样品测试。根据电解槽厂商的测试数据,莒纳科技膜电极在载量降低的同时能够维持和先进PEM电解水膜电极相同水平的性能,满足工程应用的要求

PEM电解槽膜电极降本方案莒纳科技PEM膜电极(CCM)测试数据

随着绿氢项目的迅速增长,技术创新是避免同质化竞争的破题关键。莒纳科技正是国内电解槽技术创新的一个缩影——通过多技术路线的产品研发,与槽商一同探索新的行业发展路径,实现电解槽降本增效与产业化进程。

来源:纳科技

原文始发于微信公众号(艾邦氢科技网):PEM电解槽膜电极降本方案

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量达3715万吨,2050年达9690万吨。有分析认为,电解水制氢将逐步作为中国氢能供应的主体,在氢能供给结构的占比将在2040、2050年分别达到45%、70%。 因此,在“双碳”背景下,电解水制氢项目成为了市场关注的热点话题。为促进行业信息流通,艾邦建有制氢产业交流群,聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽(隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等)、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游,设备,材料,配件等配套资源,欢迎大家加入

作者 808, ab