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康达新材 演讲|氢燃料电池胶接解决方案

康达新材 演讲|氢燃料电池胶接解决方案 FG新能源胶粘剂
2025-06-09
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引言

氢能作为可存储废弃能源并推动由传统化石能源向绿色能源转变的清洁能源,其能量密度是石油的3倍、煤炭的4.5倍,被视为未来能源革命的颠覆性技术方向。氢燃料电池是实现氢能转换为电能利用的关键载体,在碳中和、碳达峰目标提出后,获得了基础研究与产业应用层面新的高度关注。


氢燃料电池用胶粘剂概述


氢燃料电池是以氢气为燃料,通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置,具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点,相应技术进步可推动氢气制备、储藏、运输等技术体系的发展升级。在新一轮能源革命驱动下,世界各国高度重视氢燃料电池技术,以支撑实现低碳、清洁发展模式。

燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成。双极板与膜电极MEA交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成燃料电池电堆。燃料电池电堆是发生电化学反应场所,为燃料电池系统(或燃料电池发动机)核心部分。电堆工作时,氢气和氧气分别经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板,经双极板导流均匀分配至电极,通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
燃料电池的电力是通过氢气和氧气的化学反应而得,其中作为燃料的氢气,是一种无色无味、易燃易爆的小分子气体,即使一个很小的缝隙也非常容易导致泄露,并且能在很广的混合范围内因小火花而引发燃烧。在燃料电池的应用中,胶粘剂必须能够为电池提供良好的气体密封,如果出现丝毫泄露都会影响电池的性能,并可能由此带来安全隐患。


氢燃料电池密封胶主要用于双极板和膜电极之间,以及极板和极板之间。它需要具备以下性能:
 
  1. 高气密性为了密封氢气和氧气,尤其是氢气,作为一种无色、无味、易燃易爆的小分子气体,即使一个很小的缝隙,氢气也非常容易导致泄漏
  2. 低透湿性质子交换膜通常采用带磺酸基的氟树脂,比如Nafion膜,这种聚合物膜只有在吸水后才会具备质子导电功能,因此要将反应气体加湿以保持膜的质子导电性
  3. 酸性电池发电时,通常处于低pH环境
  4. 耐湿性因为高分子膜在工作时电池内部处于饱和水蒸气状态
  5. 耐热性由燃料电池的工作环境决定
  6. 低离子析出量为了保持高分子膜的质子传导率并保持膜上的铂金催化剂的活性
  7. 绝缘性为了防止单片电池之间的电气短路
  8. 橡胶弹性汽车经常处于各种运动状态中,具备弹性是为了吸振抗冲击
随着新能源汽车产业的发展壮大,燃料电池也在扩大市场规模,在整车中电池电堆的质量至关重要,响应了整车的运行质量,因此需求端对燃料电池用胶的质量和工艺的要求也越来越高。

燃料电池用胶近些年也从进口国外产品转用国产胶水,国内燃料电池胶水生产企业也在追随市场的工艺需求,研发优质符合市场需求的胶水替代进口胶水。

尽管市场上充满很多机会,但产业链参与者们仍然面临许多挑战(如:来自对手的竞争、原材料价格波动风险、政策变化、技术迭代等)。

因此我们有必要对该行业的现状和未来的趋势有充分的理解与认识,使自身在面对市场竞争时,始终保持领先地位


嘉宾介绍


弗格2025大湾区第三届新能源涂料与粘接大会(8月20-22日深圳)隆重邀请到:

单位:康达新材料(集团)股份有限公司

职位:副总工程师

嘉宾:刘龙江 先生

演讲主题:氢燃料电池胶接解决方案


深刻剖析燃料电池用胶新材料与工艺面临的挑战及解决策略,让产业链参与者们深入了解已有与潜在的机会和瓶颈,洞察行业趋势,并捕捉发展机遇!



备注:研究报告或文章是基于本公众号团队认为可靠的且目前已公开的信息,经过筛选、提炼和总结后所撰写的,假如对您的工作与兴趣有所帮助请关注、点赞与转发,谢谢。
转载或转发请注明出处:“FG新能源胶粘剂”公众号。
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