上半年11款电解槽材料新品“秀肌肉”

如蓉氢燃料 2024-07-13 09:40:39

绿氢项目带动下,碱性、PEM、AEM、SOEC等多元化电解槽技术路线齐头并进,在大标方单槽、核心材料、产线设备等环节均有较大技术突破。

今年上半年,以莒纳科技、通微新能源、奥德源、碳能科技、动量守恒、氢锐科技、清能股份、中科氢易、元泰能材等为代表的企业发布电解槽材料新品,电解槽材料供应链持续完善成熟,并在不断更新迭代。

1、莒纳科技JP系列PEM膜电极量产

装载JP-30000膜电极的10Nm³ /h 电解槽

6月,莒纳科技推出量产型PEM制氢膜电极JP系列产品,阴极Pt载量低至0.35mg/cm²,阳极Ir载量低至0.86mg/cm²,降本约20%。目前,第一代JP-30000膜电极已在20方工业槽验证中实现了1.84V@2A/cm²,65℃,N115的稳定运行;其改良型二代产品也已在实验室中实现了1.75V@2A/cm²,65℃,N115的稳定运行。

目前产品经过客户端测试,在大面积(500x600mm)量产的情况下,依旧能保障涂层厚度和载量的均一性,以及产品质量的一致性,并已在去年12月成功投产。

2、通微新能源发布全新一代Spongi系列复合隔膜产品

6月,通微新能源完成了核心配方和核心工艺的迭代升级,发布全新一代Spongi系列复合隔膜产品。此系列产品分为220μm和430μm两个系列,经过测试,产品基础性能、耐久性、稳定性上均处于世界一流水平。Spongi系列产品均采用世界领先的海绵状孔结构,孔隙率60%,大幅提升了隔膜的隔气性。同时,此结构还可以大幅提升隔膜产品亲水性,助力电解槽降耗5%-10%。

3、奥德源推出碱性制氢电解槽弹性支撑体复合电极

6月,奥德源推出碱性制氢电解槽弹性支撑体复合电极,通过对电极制备工艺的改进,优化喷砂参数及活化方法使得电极表面涂层附着力更强,且铝含量低于0.1%,大大降低了涂层残留的铝对电解液造成污染。在低铝电极与弹性支撑体的基础上,奥德源创新式的将二者融合,制成弹性支撑体复合电极,其特点:无需与极框焊接,避免了传统焊接工艺对极框镀层的破坏;增强了电极与隔膜的贴合度,实现了真正的膜极距,电效率更高;弹性支撑体复合电极,可降低槽室数量20%左右更具有经济性。

4、碳能科技发布全新三维复合隔膜产品

5月,碳能科技发布全新三维复合隔膜产品。为更好的适应国内电解槽发展现状,碳能科技基于第一性原理,创新的开发了更适配国内槽体结构的三维复合隔膜。该三维膜具有类似鸟巢的交织一体化结构,在热稳定性和耐摩擦性上具有显著优势,与雷尼镍电极的匹配程度更高。同时其三维交织一体化结构提供了更优秀的抗挤压、耐折裂性能和粉体结合强度,有助于提高与槽体装配的适用性,增强运行过程可靠性,是一款与国内现有电解槽体系完美适配的产品。

5、动量守恒PEM电解槽用钛基直通孔结构多孔传输层大尺寸规模化量产

4月7日,动量守恒实现了业内独创的PEM电解槽用钛基直通孔结构多孔传输层(SP-PTL)的大尺寸规模化量产。该批次量产SP-PTL具有250mm宽幅,厚度200μm,厚度公差5μm以内,每平米有约2亿个直通孔均匀分布,孔径60μm,表面平整光滑,便于PEM电解槽的装配。SP-PTL产品由于具有独特的直通孔结构,可以降低催化剂与流场之间的接触电阻,提高气液传输效率。对标未镀层钛毡,SP-PTL电解效率提高30%以上。

6、氢锐科技发布PEM制氢膜电极

3月26日,氢锐科技举行PEM制氢产品发布会。会上,PEM膜电极、电解槽和PEM制氢系统系列创新产品集中亮相,其中基于Nafion115膜的PEM制氢膜电极已经实现了PEM制氢膜电极的“卷对卷”批量制备,单片膜电极活性面积达3200cm²。该款膜电极产品具有四大特性:低贵金属用量,每平方厘米仅1.1mg的贵金属;高效率,在1.5A/cm²电密下,电压稳定在1.71V,2.0A/cm²电密下,电压稳定在1.80V;产品一致性高,抽检极差仅8mv,为电解槽一致性打下了基础;长耐久性,实测超1万小时,每小时衰减率小于5μV。同时,基于80微米增强膜的膜电极产品同样具有低贵金属用量、高性能、低氧中氢、长耐久性等特点。

7、清能股份AEM新技术首发

2月,能股份重磅发布了在阴离子交换膜方面取得的重大技术突破,引领全球绿氢生产成本迈入1 美元/kg时代。新材料预期运行寿命超过6万小时,效率高达95%,与其他电解槽系统相比具有显著的成本优势;同时,AEM膜的离子传导性是其他同类产品的两倍,具有优异的机械强度和化学稳定性,适合新一代 AEM 电解槽的大规模商业化应用;而且,在AEM 电解槽的开发设计上,清能股份将专有的AEM膜和催化剂与新颖的电极设计相结合,大大提高了离子传导性和电催化效率,清能股份实验室测试结果显示,新型AEM 电解槽的水电解效率已实现95%。同时,还充分验证了新型AEM 电解槽在现有电耗基准下可降低10-20%耗电量的可行性。清能股份计划在2024年开始向商业客户提供兆瓦级AEM电解系统。

8、中科氢易推出两代不同应用需求的阴离子膜产品,及大宽幅隔膜、镍基多元体系催化电极

2月,据中科氢易官微消息,公司推陈出新,立足于碱性电解水制氢低能耗、高气体纯度的需求,推出适应于新一代电解槽设计需求的膜材料技术一一 EHYDRO®AEM离子膜系列产品,EHYDRO®AEM-01适用于低浓度碱性体系,具备高离子传导、稳定性好等特点,EHYDRO®AEM-02适用于高浓碱性体系,具备内阻低、稳定性好等特点,以期针对客户不同运行环境需求提供相应材料层面上的解决方案。

同时,中科氢易EHYDRO®PCM500+已经实现2米以上大宽幅隔膜的量产,在结构一致性(孔径小和结构分布均一的海绵状结构,膜的抗造性强)方面实现了很好的控制,可满足市面上绝大多数碱性电解槽设计和使用需求;公司新推出的可媲美贵金属的镍基多元技术体系催化电极,具有低的过电位以及优异的动静态稳定性,已经在多套百级和千标方上进行稳定应用运行。

中科氢易也在积极布局新的技术,为客户提供核心材料的更优解决方案,公司的相关技术和品质控制得到海内外数十家客户的一致认可,也受到了资本方青睐和追捧。

9、元泰能材首批2.5米宽幅碱性制氢电解槽复合隔膜正式下线

1月26日,元泰能材第一批2.5米大宽幅复合隔膜产品YT-500于常州生产基地正式下线,该产线年产能可达20万平米,可满足1GW电解槽装备需求。YT-500是元泰能材具有完全自主知识产权的碱性电解槽用复合隔膜产品。相比于现有隔膜,其纳米级的孔道能有效阻隔电解槽内的氢氧交叉,同时亲水性无机粉体又可提供高效的离子传输能力,总体可实现电导率提高10%,阻气性提高两个数量级,电解槽6.7%的能耗降低,同时具有长寿命、强耐碱、高可靠性能,已达到国际领先水平。

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