氢听剧场:杨大伟——燃料电池国产质子交换膜的产业化最新进展

发表时间:2019-11-01 11:33



“氢听剧场”是佛山国际氢能展极具特色的活动之一,已连续举办两届,是多位行业技术专家以演讲、论道的形式,共同分享氢能行业前沿技术理念及实战干货,并进行产品发布。
以下分享10月27日上午的精彩演讲!

演讲嘉宾

总经理/高级工程师

General Manager

苏州科润新材料股份有限公司

SUZHOU   THINKRE NEW MATERIAL CO.,LTD.

杨大伟

David Yang

演讲主题

燃料电池国产质子交换膜的产业化最新进展

The latest development of industrialization of domestic proton exchange membrane for fuel cell

     杨大伟:刚才魏总讲了设备,讲了做膜的工艺。我两年前去过浩能,也给他们提了一些技术要求。

    我们公司做膜已经有十几年时间,刚开始主要是用于水处理和钒液流电池,也包括氨基酸氢制、电解水这一块。

我们公司是2009年在北京成立,2006年我从央企出来之后去一家燃料企业,后来觉得膜有发展就自己一个人出来,拉几个小伙伴一起做膜的研发。刚开始,2009年的时候燃料电池企业非常少,所以那时我们主要针对钒液流电池和电解这一块。

    2010年的时候北京的小样做出来,主要给高校和一些研发机构在发用。2011年的时候我们就和厦大一起合作,做产业开发,做连续化的产线。今年完成整个公司架构,以后苏州科润新材料是我们主体公司,这个公司主要目标是从生产和研发到整个销售,都纳入到母公司,生产基地还是江苏淮安。

    这是我们成立这么多年做过的的一些研发项目,可能做氢产料电池的好多只知道东岳,不知道我们。实际上我们跟东岳一样,也做了好多年。

    目前质加膜基本制造技术在行业主要是四种,最早是双螺杆技术,但是双螺杆技术有优点也有些缺点,我们做电解水膜一般都是双螺杆挤出来的,比较厚。但如果双螺杆做薄膜它有一些比较难克服的缺点,它不容易把微孔膜附和进去,所以双螺杆主要是镀钢在做,主要是电解水制氢膜。溶液浇铸一般都是实验室的做法,做这种单片的氢制膜,拿烘枪烘的。流延基本上相当于涂布,浸渍就是把微孔膜拉到溶液里面,再给它拿出来烘干,主要这四种技术。


    螺杆挤出制膜,它的设备造价比较大,同时因为氟在高温下会释放出氢氟酸,所以螺杆挤出加工难度是非常大的,而且造价也比较大,锆材也比较贵。流延现在是主流,也就是涂布,包括戈尔都是用这方面的技术,我们也是用流延的技术在做膜。它主要优点是造价要低一点,另外它对整个生产工艺、原材料不那么高。它的缺点是要用到溶解,涉及到一些环保的问题。

    这是我们现在的一些专利,包括这么多年做的一些技术方面的东西。这是从2009年开始的一些授权的专利。

    这是现有的产线,二代和三代是钢带流延法,我们主要在钢带上流延成模。钢带流延成型拥有自己的独特优势,它对整个温度的控制,包括药液在钢带上成膜之后的强度要比在其他机材要好一点,目前我强度做到跟戈尔做得很接近的原因。

    我们这个膜在燃料电池市场相对比较小,我们这么多年怎么存活下来的?主要是靠钒液流电池和电解行业。目前在钒液流电池领域,用的都是均质膜,在这个领域95%的市场是为杜邦垄断,我们占5%。但是这5%是所有的,只要国产用钒电池,有项目的,基本上用到我们的膜,这是我们对钒电池行业的一个贡献。因为我们这个膜出来之后,杜邦均质膜的价格基本上降下来一半。

    其他主要是电解水领域,电解水用带网布的增强型,可以做比较大的面积。

    我们在原材料里面加了一些其他添加剂,提高它的电导率。 这是目前大连化物所测试出来的数据,我们自己也做了一些测试。这是当时的一些检测报告。这是我们用在钒电池上的,我们现在在国内钒电池做了大概有6个项目,每个项目用几千平米。所以在现有的这个阶段,燃料电池还没有那么大量的情况下,钒电池用全氟离子膜是我们保证企业生存下去非常重要的一个产品。

    这是电解水制氢用的膜,这是增强网布,用疏水性网布膜进行增强,解决目前在膜电解水大面积使用膜的时溶胀的问题,还有膜容易破损的问题,因为面积越大,强度越高。

    目前已经完成30万平米产线,现在公司有3条线。未来随着行业发展会逐步加大对产能的投入。预计到2025年,如果整个行业发展到我们预期的阶段,我们也会新建我们的产线。大概到2025年可以做到产能100万平米。所以国产膜产能大家可以放心,质量这一块我们现在也和很多单位合作,共同开发乘用车用膜,我们的膜预计明年进行车用测试,今年已经有一些基本的数据出来,谢谢大家。



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