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基于新型纳米多孔碳膜的氢气燃料电池核心部件

2021-7-18 18:06
来自: CGAIEC 收藏 邀请

本项目以纳米多孔碳膜为基础来实现第三代有序化膜电极的产业化,力争在全国第一个制备出商业化的第三代有序化膜电极,实现中国在氢气燃料电池行业由追赶者到领先者的华丽转身。


  项目名称:基于新型纳米多孔碳膜的氢气燃料电池核心部件

  所属单位:南京动量材料科技有限公司

  氢气燃料电池产业在我国发展极为迅速,各地都在大力推进,呈遍地开花之势。但我国多地布局氢燃料电池产业主要以整车组装、示范运营为主,产业中非常关键的膜电极等核心技术,我国企业布局较少,对于下一代有序化膜电极的研发几乎没有。纳米多孔碳薄是一种新型纳米结构碳材料,具有孔道三维贯通、规则有序、孔径可控、高孔隙率、高比表面积、良好电导性、可表面官能团修饰、抗腐蚀等特性,非常适合用于制备氢气燃料电池第三代有序化膜电极。用纳米多孔碳薄制备第三代有序化膜电极,可以有效调控活性物质的微观分布,大幅促进传质过程,实现高催化剂利用率、高能量转化效率、高能量密度和长寿命。本项目以纳米多孔碳膜为基础来实现第三代有序化膜电极的产业化,力争在全国第一个制备出商业化的第三代有序化膜电极,实现中国在氢气燃料电池行业由追赶者到领先者的华丽转身。

  本项目的优势:

  一、膜电极是氢气燃料电池发电的核心部件,在燃料电池成本占比超30%,公司是国内唯一拥有氢气燃料电池下一代有序化膜电极的企业。

  二、纳米多孔碳膜是下一代氢气燃料电池有序化膜电极的核心材料,公司拥有纳米多孔碳膜的中国专利授权,已经抢占了下一代有序化膜电极的必经之路。

  三、力小安博士是本项目负责人,毕业于加拿大卡尔加里大学,师从氢气燃料电池领域的国际知名专家,从事氢气燃料电池研究已有12年,已经申请了13项专利。

  飞机、无人机、飞艇、车辆、轮船等载具的电动化是大势所趋,燃料电池为载具电动化的首选方案,可加快实现碳中和的目标。相对于锂电池无人机,氢燃料电池可以将无人机的续航时间从0.5小时提高到3小时以上。相较锂电,燃料电池能量密度更高,相同续航里程下,燃料电池在自重方面的优势将提高有效荷载。除此之外,燃料电池系统能够在几分钟内完成氢气加注,而对锂电池包则需要更长时间,快充1小时上下,慢充近十小时。以氢燃料电池商用车市场预期为例,2025、2030年燃料电池重卡需求预计达10万辆、100万辆,对应的2030年膜电极市场规模在500亿元左右。

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