Na pozadí zrychlující se globální energetické transformace otevírají vodíkové palivové články jakožto důležitý nosič čisté energie nebývalé rozvojové příležitosti. Membránová elektroda (MEA), jakožto klíčová součást palivového článku, přímo ovlivňuje účinnost a životnost celého článkového systému. Mezi nimi proces přípravy uhlíkového papíru s vrstvou difúze plynů (GDL), zejména proces vytvrzování a tvarování, přímo určuje strukturu poréznosti, vodivost a mechanickou pevnost GDL.
Čtyři klíčové problémy a řešení při výrobě uhlíkového papíru GDL
Pro výrobce uhlíkového papíru GDL pro vodíkové palivové články spočívá klíč k vítězství na trhu v tom, zda dokážou vyrábět vysoce výkonný uhlíkový papír s vynikající konzistencí stabilním, efektivním a nákladově efektivním způsobem. Tradiční výrobní zařízení (jako jsou ploché lisy a válcové lisy) představují řadu překážek na cestě k velkovýrobě.
Problém č. 1: Špatná konzistence produktu, nízká výtěžnost a obtíže s hromadným dodáváním
Tradiční dilema: Tradiční ploché lisy jsou ovlivněny přesností zpracování horkých lisovacích desek a tepelnou deformací desek po zahřátí, což má za následek vysokou odchylku v rovnoměrnosti tloušťky vytvrzeného uhlíkového papíru. Navíc metoda přerušovaného lisování umožňuje výrobu pouze archů specifických rozměrů, což znemožňuje dodávat zákazníkům role různých velikostí. Tradiční válcové lisování aplikuje tlak prostřednictvím liniového kontaktu, přičemž tlak klesá od středu válců směrem ke koncům, což způsobuje, že uhlíkový papír je uprostřed napjatý a na okrajích uvolněný. To přímo vede k nerovnoměrné tloušťce a nekonzistentnímu rozložení pórů. I v rámci stejné šarže, nebo dokonce stejného archu uhlíkového papíru, může výkon kolísat, přičemž výtěžnost se dlouhodobě pohybuje kolem 85 %, což představuje vysoké riziko pro dodávky velkých objednávek.
Řešení izostatického tlaku Mingke: Izostatická technologie dosahuje skutečného rovnoměrného tlaku „povrchového kontaktu“ na základě Pascalova zákona mechaniky tekutin. Podobně jako hydrostatický tlak v hlubokém moři působí rovnoměrně na každý bod uhlíkového papíru ze všech směrů.
VýsledkyÚčinek:
- Konzistence tloušťky:Stabilizujte tolerance tloušťky od desítek mikronů do hloubky±3μm.
- Jednotnost pórů: Pórovitost lze trvale udržovat na vysoké úrovni 70 % ± 2 %.
- Zlepšení výnosu: Míra výnosu se zvýšila z 85 % na více než 99 %, což umožňuje stabilní, velkoobjemové a vysoce kvalitní dodávky.
Problém č. 2: Nízká efektivita výroby, výrazné kapacitní úzká místa a vysoké náklady
Tradiční dilema: Většina vysoce kvalitních laminovacích procesů je „dávkově založena“, jako domácí pec, která peče jednu dávku po druhé. Výrobní tempo je pomalé, zařízení se často zapíná a vypíná, spotřeba energie je vysoká, závislost na pracovní síle je silná a kapacitní strop je snadno dosažitelný.
Izostatické řešení Mingke: Dvoupásový izostatický lis je v podstatě navržen jako nepřetržitě pracující „vysokoteplotní a vysokotlaký tunel“. Substrát vstupuje z jednoho konce, prochází kompletním procesem zhutňování, vytvrzování a chlazení a z druhého konce je nepřetržitě vystupován.
Účinky řešení:
- Zvýšení produkce: Umožňuje 24hodinovou nepřetržitou výrobu s rychlostmi dosahujícími 0,5–2,5 metru za minutu a roční produkcí až 1 milion metrů čtverečních na výrobní linku, což zvyšuje efektivitu více než pětinásobně.
- NákladyŘeděníEfekt kontinuálního rozsahu výroby výrazně snižuje odpisy, náklady na energii a práci na metr čtvereční.Měření majíshownže celkové výrobní náklady lze snížit o 30 %.
- Úspora práce: Vysoká úroveň automatizace umožňuje snížení počtu operátorů na směnu o 67 %.
Problém č. 3: Úzké časové okno procesu, vysoké náklady na ladění metodou pokus-omyl a omezené inovace
Tradiční dilema: Výkon uhlíkového papíru GDL je extrémně citlivý na teplotní a tlakové křivky. Tradiční zařízení nedokáže přesně regulovat teplotu a má pouze jednu tlakovou křivku, což ztěžuje přesnou replikaci optimálního laboratorního procesu. Chcete vyzkoušet novou recepturu nebo novou strukturu? Cyklus ladění je dlouhý, míra vad je vysoká a náklady na pokusy a omyly jsou zastrašující.
Řešení statického tlaku Mingke: Poskytuje vysoce flexibilní a přesně ovladatelnou procesní platformu.
Účinky řešení:
- Přesná regulace teploty: Vícezónová nezávislá regulace teploty s přesností až ±0,5 ℃ zajišťuje dokonalé vytvrzení pryskyřice.
- Nastavitelný tlak: Tlak lze přesně nastavit a udržovat v rozsahu 0-12 barů pro dosažení dokonalé rovnoměrnosti.
- ProcesResueJakmile jsou nalezeny optimální parametry, lze je v systému „uzamknout“ jedním kliknutím, čímž se dosáhne 100% reprodukovatelnosti procesu a zajistí stabilní výkon produktu.
- Posílení výzkumu a vývoje: Nanjing Mingke má v současné době dva ddvojitý-pásové izostatické lisy na testování, které poskytují spolehlivou testovací platformu na výrobní úrovni pro výzkum a vývoj nových materiálů a nových struktur, čímž výrazně snižují inovační bariéry a rizika. Zároveň lze začínajícím firmám s omezeným počátečním kapitálem a obtížemi s nákupem zařízení nabídnout malosériové smluvní výrobní služby v délce od jednoho týdne do jednoho měsíce, které zlepšují možnosti dodávek produktů z uhlíkového papíru, pomáhají firmám spustit předběžnou pilotní výrobu, snižují velké počáteční investice do zařízení asnížitrizika.
Bod bolesti 4:Zbytky přetečeného lepidla vytvrzujícího fenolickou pryskyřici, vysoká ztráta separačního papíru nebo pomocného materiálu separačního prostředkus.
Tradiční dilema: Po vytvrzení fenolové pryskyřice je obtížné ji oddělit od lisovací desky nebo ocelového pásu. Tradiční společnosti obvykle používají k provedení procesu vyjímání z formy separační prostředky nebo separační papír, ale vysoce kvalitní separační prostředky nebo separační papíry jsou drahé a vysoká spotřeba během výrobního procesu zvyšuje náklady na výrobu uhlíkového papíru, což nevede ke konkurenceschopným cenám produktů na trhu.
Izostatické řešení Mingke: Izostatický lis s dvojitým ocelovým pásem od společnosti Mingke umožňuje zákazníkům zvolit si chromované ocelové pásy pro lisování.
Efekt řešení: Prostřednictvím interních testů provedených v továrně Mingke s použitím chromovaných ocelových pásů na vytvrzujícím uhlíkovém papíru bylo zjištěno, že ve srovnání s tradičními lisovanými ocelovými pásy poskytují chromované ocelové pásy lepší vytvrzování a separaci pryskyřice. Přebytečné zbytky lepidla se snáze odstraňují a při použití s mobilním čisticím kartáčem lze zbývající lepidlo na povrchu ocelového pásu snadno odstranit, což pomáhá zákazníkům snížit náklady na separační prostředky a separační papír. Chromová vrstva na povrchu ocelového pásu výrazně zlepšuje tvrdost a odolnost pásu proti opotřebení. Hustý oxidový film vytvořený chromovou vrstvou na povrchu ocelového pásu navíc účinně blokuje erozi kyslíku, vody a dalších korozivních prvků, čímž prodlužuje životnost ocelového pásu.
Pro uživatele, kteří se dlouho spoléhali na dovážené vybavení, nabízí Nanjing Mingke jako domácí společnost lepší řešení:
- Domácí substituce: Prolomení dovozního monopolu s výhodami v nákupu zařízení a nákladech na údržbu.
- Rychlá servisní odezva: 24hodinová technická podpora, technici na místě do 48 hodin, což kompletně řeší pomalou poprodejní odezvu a dlouhé cykly náhradních dílů u dováženého zařízení.
Skutečné výsledky aplikací: vytváření významné hodnoty pro zákazníky
Poté, co známá společnost zabývající se vodíkovými palivovými články zavedla izostatický dvojitý ocelový pásový lis Minke, dosáhla pozoruhodných výsledků ve výrobě uhlíkového papíru GDL.
- Významné zlepšení výtěžnosti produktu: zvýšeno z 85 % u tradičních procesů na více než 99 %.
- Významné zvýšení efektivity výroby: denní výrobní kapacita dosahuje 3 000 metrů čtverečních.
- Snížená spotřeba energie: celková spotřeba energie se snížila o 35 %.
Optimalizace výkonu produktu:
- Rovnoměrnost pórovitosti: 70 % ± 2 %
- Měrný odpor v rovině: < 5 mΩ·cm
- Měrný odpor skrz rovinu: < 8 mΩ·cm²
- Pevnost v tahu: > 20 MPa - Rovnoměrnost tloušťky: ±3 μm
Kompletníservisní systém a technická podpora
Nanjing MingkeProcesSpolečnost Systems Co., Ltd. poskytuje zákazníkům komplexní technickou servisní podporu:
1. Podpora vývoje procesů
AProfesionální technický tým pomáhá zákazníkům s optimalizací procesních parametrů a nastavením zařízení a zajišťuje, aby zařízení splňovalo specifické požadavky výrobního procesu.
2. Služby v oblasti zakázkového vybavení
Poskytovat služby na míru přizpůsobené vybavení dle speciálních potřeb zákazníků, včetně speciálních velikostí, speciálních konfigurací atd.
3. Instalační a zprovozňovací služby
Zkušený technický tým poskytuje instalační a uvedení do provozu přímo na místě, aby bylo zajištěno rychlé uvedení zařízení do výroby.
4. Technické školení
Nabídněte kompletní školení v oblasti provozu a údržby, aby zákazníci mohli zařízení odborně obsluhovat a udržovat.
5. Poprodejní podpora
Zavést 24hodinový mechanismus rychlé reakce pro včasné poprodejní služby a technickou podporu a zajistit tak nepřetržitou výrobu.
Toto odvětví má široké uplatnění.
Statický izostatický lis s dvojitým ocelovým pásem Mingke je vhodný nejen pro výrobu uhlíkových papírů GDL pro vodíkové palivové články, ale lze jej také široce použít v mnoha oblastech:
- Palivové články: uhlíkový papír GDL, příprava katalytické vrstvy;
- Pevné baterie: zhutňování elektrodových plechů a molvěnován;
- Kompozitní materiály: příprava prepregů z uhlíkových vláken;
- Speciální papír: vysoce husté zhutňování a tvarování;
- Nové energetické materiály: příprava různých funkčních tenkovrstvých materiálů.
Výhody izostatického lisu s dvojitým ocelovým pásem Mingke:
Společnost Nanjing Mingke strávila deset let zdokonalováním své technologie a neustále investuje do výzkumu a vývoje izostatických lisů s dvojitým ocelovým pásem. Nyní disponuje vysokoteplotními lisy, které dosahují 400 °C s přesností regulovaného tlaku v rozmezí ±2 %. Díky těmto technickým znalostem je Mingke nejlepší volbou pro lisy na vytvrzování uhlíkového papíru, pokud jde o poměr ceny a kvality a minimální riziko. V dnešní době si většina domácích společností zabývajících se vytvrzováním uhlíkového papíru z role na rolku vybírá Nanjing Mingke jako svého partnera.
Čas zveřejnění: 9. října 2025