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【原创】由胶到板 杜科新材料2021新蜕变
高工氢电产业峰会(上海)| 杜科新材料 文章来源自:高工氢电网
2021-04-25 11:54:32 阅读:7128
摘要杜科新材料总经理郑健保将发表“从胶到板,杜科的燃料电池粘接密封探索之路”主题演讲。

以“春风得意氢车疾四月看尽十城花”为主题的【雄韬股份总冠名】2021(第三届)高工氢电产业峰会(上海)将于4月27-28日在上海万豪虹桥大酒店盛大举办,杜科新材料总经理郑健保将发表“从胶到板,杜科的燃料电池粘接密封探索之路”主题演讲。欢迎扫描文末海报二维码报名参会,与郑健保近距离现场交流。  

不断提高双极板制造技术对于减小燃料电池电堆质量与体积,降低燃料电池电堆成本具有重要意义。  

美国能源部的研究数据显示,当燃料电池的生产规模由1万套/年增长至50万套/年时,质子交换膜和气体扩散层成本仍旧会随着规模扩大而降低,此时电堆成本主要由膜电极催化剂和双极板的材料用量及价格决定,这与技术及工艺水平密切相关。  

一直以来,国内石墨双极板提供商大多采用CNC加工工艺,由于CNC机加工艺制作过程复杂,加工周期较长,加工成本占双极板整体成本的60%以上,CNC机加工艺石墨双极板在降本方面已经接近天花板。  

“如果使用模压复合双极板,500套电堆的用量就可以把单组双极板的价格做到50元以内。”惠州市杜科新材料有限公司(下称“杜科新材料”)总经理郑健保表示,模压复合石墨双极板更具规模化量产优势,也是石墨双极板未来发展的方向。  

事实上,与机加工石墨板相比,模压石墨板最大的优势在于耗时短、效率高、抗弯强度好,更符合燃料电池商业化大批量生产的要求。  

但是,要做好模压复合双极板并不简单。  

“模压复合石墨板,需要通过优选合适的原材料和连续模压成形工艺来提高双极板的应用性能,并以此提高生产效率,降低生产成本。”郑健保表示,要做好模压复合板,就必须掌握材料和模压的核心工艺。  

作为国内知名的燃料电池用胶供应商,杜科新材料正在酝酿一场双极板领域的行业变革,基于2年多时间的深入研究和不断改进,杜科新材料的模压复合石墨双极板即将面世,并形成批量供应。  

“公司从2018年就开始研发模压复合双极板用的复合基料,并申请国家发明专利。”郑健保告诉高工氢电,复合基料模压成型的石墨极板在成型时间、弯曲强度、轻薄性、工作压力方面都有其独到的优势,是公司新业务拓展的方向。  

事实上,推出超薄复合双极板用的复合基料产品,也是杜科新材料在复合双极板用胶粘剂的业务基础上,为了适应市场变化,进一步服务终端市场所做出的战略抉择。  

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杜科新材料展示的模压复合石墨双极板样品  

“这款复合基料产品的研发已经基本定型,从客户端测试的结果来看,成型的超薄复合基料极板强度达到50MPa以上,电导率可以达到300S/cm2以上,接触电阻可以达到4-6mΩ•cm2左右。”郑健保告诉高工氢电,公司在采用冷压成型工艺,双极板的厚度可以做到1.4mm,模压速度达到2分钟1片,在提升双极板平整度的同时,还能延长模具1倍以上的使用寿命。  

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杜科新材料模压复合双极板的技术参数  

就模压复合双极板来说,导电石墨粉和树脂类型及其配比尤为关键,在电导率和机械强度的设计方面也需要做出一定的权衡。  

“模压复合石墨板路线融合了较为复杂的材料和工艺,需要对燃料电池有较为深刻的理解。”郑健保坦言,杜科新材料已经攻克混合基料和模压的核心工艺,目前正在进行设备的定制和调试。  

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杜科新材料的模压复合双极板制作流程  

根据杜科新材料的规划,预计将在2021年上半年建成量产200万片模压复合双极板组件的生产线,并对外提供模压成型工艺的复合双极板组件和设备工艺输出。  

高工氢电调研了解到,除了已经实现规模化应用的国鸿氢能,目前国内主要石墨板电堆厂商也已经在储备模压复合石墨板的量产技术,国内超3家以上的知名电堆企业在准备量产计划,模压石墨双极板市场需求将进一步扩大。  

在国产燃料电池电堆持续降本提效的过程中,模压复合石墨双极板将发挥重要作用。  

近年来,杜科新材料迅速打开市场,并占据国内燃料电池密封胶领域较高的市场份额。其产品在性能和品质上表现优异,已经与国内外数十家电堆和双极板企业建立起合作关系。  

“以奖代补新政强调了对中重型商用车的补贴力度,模压复合石墨双极板的长寿命和低成本优势将会凸现出来。”郑健保表示,现阶段杜科新材料已经接洽了多家电堆企业,公司愿意对外开放合作,与产业链同仁一起配合,共同推动模压复合双极板的规模化商用。

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