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策略研究:第四届中国制氢与氢能源产业大会纪实之PEM水电解制氢电解槽双极板钛纤维毡扩散层制作与涂层加工

专家核心观点:

  PEM 电解槽包括三大核心部件——双极板、气体扩散层和电极,目前双极板和气体扩散层完全可以实现国产化,国内膜电极还在研发阶段。

  双极板的生产线流程与半导体、芯片基本一致,包括下料,清洗材料,然后逐步曝光、显影、修复、高温烘烤、蚀刻、脱模、检验,工序完成之后成品入库;在材料选择上,金属双极板可选范围较为多样,适用于各类金属及合金系列,例如不锈钢、钛合金、镍基合金等。

  双极板和气体扩散层为保证一定的使用寿命,需对其表面进行镀层,通常会选用涂铂、铱、金、碳基等导电防腐涂层。对于涂层厚度选择,目前的普通化学电镀镀层较厚,在0.1 毫米左右,菲尔特的涂层工艺可以做到0.1 微米,对于镀金可以实现100 纳米的厚度,从而实现成本的降低。由于镀膜前需对表面进行等离子清洗,同时在真空状态下操作,气相沉积相比水镀具有更高的结合度。

  钛纤维毡扩散层可选材料包括钛、镍、不锈钢、合金等,但镍基纤维等存在技术壁垒,市场价格较贵,公司的主要优势在于可自主加工纤维材料,并根据客户需求提供定制化加工产品,目前产品还处于测试阶段。

  我们的观点:

  目前,相比碱性电解水制氢技术,PEM 制氢由于关键核心材料尚未实现规模化和国产化,设备成本高昂;双极板和气体扩散层是PEM 电解水的核心零部件,通过实现核心组件的技术优化和国产化,未来可显著推动PEM 电解槽设备成本下降,带动氢能产业发展

文章来源:国泰君安证券



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