Logo

先进材料提升燃料电池性能与可靠性

作者 Yu Bin
Advanced Development Expert Electrification, 恩骅力

全球汽车行业正经历深刻转型,受先进技术采纳和电气化趋势推动。尽管锂离子电池在市场上占据主导地位,但燃料电池技术正迅速成为可行的替代方案。氢燃料电池,部分早期质子交换膜燃料电池(PEMFC)对于实现零排放出行至关重要。燃料电池相较于电池驱动的电动汽车具有独特的优势。然而,要构建可靠且高效的燃料电池,必须解决诸如减少离子渗出、提高水解阻力以及在极端工况下保持机械完整性等挑战。

PEM燃料电池技术核心

由PEMFC驱动的燃料电池系统将氢气和氧气转化为电能、水和热能。每个燃料电池堆的核心是由双极板、气体扩散层(GDL)以及带有铂催化剂的质子交换膜(PEM)构成的多层结构。该系统(见下方图1)促进氢离子的迁移,同时电子通过外部电路流动产生电流。

然而,硫和一氧化碳等污染物会使铂催化剂中毒,降低效率并堵塞PEM。此外,燃料电池在苛刻条件下运行,包括80°C至120°C的高温、近100%湿度和pH为3至5的酸性环境。这对具有低离子析出现象、优异优异的水解稳定性和卓越的化学稳定性。

Xytron® PPS:燃料电池零部件的最优材料选择

通过深入研究,恩骅力已确认聚苯硫醚(PPS)是PEMFC零部件的理想材料。Xytron PPS 4080HR,该专有牌号专为实现行业领先性能而开发,使燃料电池系统具备持久高效的运行能力。其核心优势包括:

  • 卓越的离子析出抑制性能:Xytron 即使在120°C条件下也极大地减少离子污染,保障催化剂功能,确保燃料电池高效运行。
  • 出色的水解与化学稳定性:在水解环境下具备无与伦比的韧性和强度保持力,Xytron 性能优于所有其他PPS及聚苯二甲酰胺(PPA)材料。
  • 尺寸稳定性:卓越的疲劳与蠕变抗力,确保系统在长周期运行中的结构完整性fetimes.
  • 焊缝强度提升:卓越的焊缝强度在水解与热老化前后均能确保机械可靠性。

这些性能使 Xytron 成为关键部件(如介质分配板、绝缘板及氢气压力调节阀)的首选材料。

恩骅力的技术专长不仅涵盖 PEMFC 组件,还延伸至其他重要的燃料电池系统部件。例如,Type IV 氢气储存罐采用先进的材料解决方案,包括以聚酰胺6为内罐的吹塑结构,并外包碳纤维增强 UD 带。此设计在保持高强度及安全性的同时,实现了低重量与极低的氢气渗透率,并能在高压(70 MPa)下稳定运行。

推动创新与可持续发展

恩骅力 Xytron PPS 4080HR 针对燃料电池系统设计中最重大挑战,确保可靠、高效与环保适用于汽车行业的环保解决方案。凭借无与伦比的性能,该材料有望革新燃料电池制造,助力原始设备制造商(OEM)及一级供应商实现可持续性与性能目标。

了解更多有关恩骅力PPS的信息Xytron Grades联系我们的团队或访问plasticsfinder.envalior.com。让我们共同构建更清洁、更可持续的未来。

Yu Bin
Advanced Development Expert Electrification, 恩骅力

Yu Bin 已在恩骅力任职 11 年,最初于 2014 至 2015 年担任电子应用与技术经理。2016 年,他升任大中华区应用与技术经理,领导团队聚焦电子电气(E&E)和汽车行业。在过去的六年中,Yu Bin 担任全球先进工程经理(E-Mobility & Hydrogen),全面负责与混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、电动汽车(EV)及氢能源技术相关的项目管理。Yu Bin 毕业于中国四川大学,获得高分子与机械工程学位,拥有长达九年的机械、自动化、模具设计与零部件设计经验。

相关文章

博客

氢燃料电池电动汽车:交通脱碳的关键

随着电动汽车(EV)转型不断加速,氢燃料电池技术为可持续交通提供了变革性的解决方案。与纯电动汽车(BEV)相比,氢燃料电池汽车(FCEV)具备零排放、快速加注和延长续航能力,尤其适用于重载和长途运输。氢能委员会指出,氢气在经济脱碳中扮演重要角色,储存和燃料电池技术的进步对于实现这一目标至关重要。其潜...

博客

超越排放标准的高耐久塑料燃油箱

随着环境法规日益严格,户外动力设备(OPE)制造商在满足燃油排放限值方面面临更大挑战。传统材料如 HDPE 往往难以合规,增加罚款和召回风险。恩骅力的 Akulon® Fuel Lock 提供可持续且具成本效益的解决方案,不仅超越排放标准,也优化生产效率。