气体扩散层作为燃料电池的核心零部件,其材料选择对燃料电池性能有直接的影响。从材料的来源看,气体扩散层(GDL)大致可分为三种:碳纤维纸、碳纤维编织布、无纺布。
在长期的实践应用过程中,碳纸制造工艺成熟、性能稳定,更适合应用于耐久性的燃料电池,因此在生产领域中占据了主导地位。碳纸位于膜电极的两端,主要承载支撑电子交换膜、涂挂催化剂、连接膜电极与双极板三大功能。
长期以来,气体扩散层的生产和销售一直被国际领先企业所垄断。随着国内燃料电池市场的不断发展,在市场需求和政策支持的推动下,国内已经有企业开始涉足气体扩散层的研发,并取得了批量生产的突破。
在技术方面,有行业专家表示,当前部分国产气体扩散层在技术上已经能达到国际标准,但在制造工艺和质量控制方面还有较大的提升空间,产品的均匀性、一致性和耐久性等问题亟待解决。
“在气体扩散层的制造过程中,打通从碳纤维到碳纸环节的工艺是至关重要的,同时也是一个巨大的挑战。”国内一家气体扩散层生产商坦言。在碳纸的生产艺中,分散、碳化以及高温石墨化是核心环节。
从行业的整体发展情况来看,目前国产碳纸的发展趋势主要体现在薄型化,可以减少传导阻力,改善电堆极化;同时,降低成本、扩大生产规模也是国产碳纸发展的重要方向,以弥补进口零部件的不足。
深圳市通用氢能科技有限公司(简称“通用氢能”)是华电重工股份有限公司控股的国家高新技术企业。公司专注于氢能关键材料的研发与批量化制造,包括气体扩散层、质子交换膜等。通用氢能致力于解决PEM电解水制氢和氢燃料电池领域的“卡脖子”问题,通过降低关键材料的成本和提高效率来推动我国氢能产业的快速发展。
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