En el context d'una transició energètica global accelerada, les piles de combustible d'hidrogen, com a important vector d'energia neta, estan obrint camí a oportunitats de desenvolupament sense precedents. El conjunt d'elèctrodes de membrana (MEA), com a component central d'una pila de combustible, afecta directament l'eficiència i la vida útil de tot el sistema cel·lular. Entre aquests, el procés de preparació del paper de carboni de capa de difusió de gas (GDL), en particular el procés de curat i modelat, determina directament l'estructura de la porositat, la conductivitat i la resistència mecànica del GDL.
Quatre punts crítics i solucions en la producció de paper carbó GDL
Per als fabricants de paper de carboni GDL per a piles de combustible d'hidrogen, la clau per guanyar el mercat rau en si poden produir paper de carboni d'alt rendiment amb una consistència excel·lent d'una manera estable, eficient i rendible. Els equips de producció tradicionals (com ara premses planes i premses de rodets) plantegen nombrosos obstacles en el camí cap a la producció a gran escala.
Punt problemàtic 1: Mala consistència del producte, baixa taxa de rendiment i dificultat en el lliurament en massa
Dilema tradicional: Les premses planes tradicionals es veuen afectades per la precisió del processament de les plaques de premsa en calent i la deformació tèrmica de les plaques després de l'escalfament, cosa que provoca una gran desviació en la uniformitat del gruix del paper carbó curat. A més, el mètode de premsat intermitent només permet la producció de làmines de dimensions específiques, cosa que fa impossible proporcionar als clients rotlles de diverses mides. El premsat tradicional en rotlles aplica pressió a través del contacte lineal, i la pressió disminueix des del centre dels rodets cap als extrems, cosa que fa que el paper carbó quedi apretat al mig i solt a les vores. Això condueix directament a un gruix desigual i a una distribució inconsistent dels porus. Fins i tot dins del mateix lot, o fins i tot del mateix full de paper carbó, el rendiment pot fluctuar, amb rendiments que ronden el 85% a llarg termini, cosa que representa un alt risc per al lliurament de comandes a gran escala.
Solució de pressió isostàtica Mingke: La tecnologia isostàtica aconsegueix una pressió uniforme de "contacte superficial" real basada en la llei de Pascal de la mecànica de fluids. De manera similar a la pressió hidrostàtica a les profunditats marines, actua uniformement sobre cada punt del paper de carboni des de totes les direccions.
ResultatsEfecte:
- Consistència del gruix:Estabilitza les toleràncies de gruix des d'una dotzena de micres fins a dins±3μm.
- Uniformitat dels porus: la porositat es pot mantenir constantment a un alt estàndard del 70% ± 2%.
- Millora del rendiment: la taxa de rendiment ha augmentat del 85% a més del 99%, cosa que permet un lliurament estable, a gran escala i d'alta qualitat.
Punt problemàtic 2: Baixa eficiència de producció, importants colls d'ampolla de capacitat i costos elevats
Dilema tradicional: La majoria dels processos de laminació d'alta qualitat es basen en "lots", com un forn domèstic, que couen un lot a la vegada. El ritme de producció és lent, l'equip s'encén i s'apaga amb freqüència, el consum d'energia és elevat, la dependència de la mà d'obra és forta i el sostre de capacitat és fàcilment assolible.
Solució isostàtica de Mingke: La premsa isostàtica de doble cinta està dissenyada essencialment com un "túnel d'alta temperatura i alta pressió" que funciona contínuament. El substrat entra per un extrem, passa per un procés complet de compactació, curat i refredament, i surt contínuament per l'altre extrem.
Efectes de la solució:
- Salt de producció: Permet una producció contínua de 24 hores, amb velocitats que arriben als 0,5-2,5 metres per minut i una producció anual de fins a 1 milió de metres quadrats per línia de producció, cosa que augmenta l'eficiència en més de cinc vegades.
- CostDilucióL'efecte d'escala de producció contínua redueix significativament la depreciació, l'energia i els costos laborals per metre quadrat.Les mesures hanespectaclenque els costos globals de producció es poden reduir en un 30%.
- Estalvi de mà d'obra: l'alt nivell d'automatització permet una reducció del 67% d'operadors per torn.
Punt problemàtic 3: Finestra de procés estreta, costos elevats de depuració per prova i error i innovació limitada
Dilema tradicional: El rendiment del paper de carboni GDL és extremadament sensible a les corbes de temperatura i pressió. Els equips tradicionals no poden controlar la temperatura amb precisió i tenen una única corba de pressió, cosa que dificulta la replicació precisa del procés òptim del laboratori. Voleu provar una nova fórmula o una nova estructura? El cicle de depuració és llarg, la taxa de defectes és alta i el cost de la prova i error és descoratjador.
Solució de pressió estàtica Mingke: Proporciona una plataforma de procés altament flexible i controlable amb precisió.
Efectes de la solució:
- Control precís de la temperatura: control de temperatura independent multizona amb una precisió de fins a ±0,5 ℃, que garanteix un curat perfecte de la resina.
- Pressió ajustable: La pressió es pot ajustar i mantenir amb precisió dins del rang de 0-12 bar per a una uniformitat màxima.
- ProcésRepetirUn cop trobats els paràmetres òptims, es poden "bloquejar" amb un sol clic al sistema, aconseguint una reproductibilitat del procés del 100% i garantint un rendiment estable del producte.
- Potenciació de la R+D: Nanjing Mingke actualment té dues ddobleMàquines de prova de premsa isostàtica de cinta, que proporcionen una plataforma de proves fiable i de nivell de producció per a la investigació i el desenvolupament de nous materials i noves estructures, reduint considerablement les barreres i els riscos d'innovació. Al mateix temps, per a empreses emergents amb capital inicial limitat i dificultats per comprar equips, es poden oferir serveis de fabricació per contracte de petits lots que van d'una setmana a un mes per millorar les capacitats de lliurament de productes de paper carbó, ajudar les empreses a executar una producció pilot preliminar, reduir la gran inversió inicial en equips ireduirriscos.
Punt de dolor 4:Residus de desbordament de cola de curat de resina fenòlica, alta pèrdua de paper desmoldejable o material auxiliar desmoldejables.
Dilema tradicional: Després del curat de la resina fenòlica, és difícil separar-la de la placa de premsa o de la cinta d'acer. Les empreses tradicionals generalment utilitzen agents desemmotllants o paper desemmotllant per aconseguir el procés de desemmotllament, però els agents desemmotllants o els papers desemmotllants d'alta qualitat són cars de comprar, i l'alt consum durant el procés de producció augmenta el cost de producció de paper carbó, cosa que no afavoreix la competitivitat dels preus del producte al mercat.
Solució isostàtica de Mingke: La premsa isostàtica de doble cinta d'acer de Mingke permet als clients triar cintes d'acer cromat.
Efecte de la solució: Mitjançant proves internes realitzades a la fàbrica de Mingke utilitzant cintes d'acer cromat sobre paper de carboni curat, es va descobrir que, en comparació amb les cintes d'acer premsat tradicionals, les cintes d'acer cromat proporcionen un millor rendiment de curat i desemmotllament de la resina. L'excés de residus de cola és més fàcil d'eliminar i, quan s'utilitza amb un raspall de neteja mòbil, la cola restant a la superfície de la corretja d'acer es pot eliminar fàcilment, cosa que ajuda els clients a reduir els costos en agents desemmotlladors i paper desemmotllador. La capa de crom a la superfície de la corretja d'acer millora significativament la duresa i la resistència al desgast de la corretja. A més, la densa pel·lícula d'òxid formada per la capa de crom a la superfície de la corretja d'acer bloqueja eficaçment l'erosió de l'oxigen, l'aigua i altres elements corrosius, allargant així la vida útil de la corretja d'acer.
Per als usuaris que han confiat durant molt de temps en equips importats, Nanjing Mingke, com a empresa nacional, ofereix una millor solució:
- Substitució nacional: Trencar el monopoli de les importacions, amb avantatges en la compra d'equips i els costos de manteniment.
- Resposta ràpida del servei: assistència tècnica les 24 hores, enginyers in situ en un termini de 48 hores, que solucionen completament la lenta resposta postvenda i els llargs cicles de recanvis dels equips importats.
Resultats reals de l'aplicació: creació de valor significatiu per als clients
Després que una coneguda empresa de piles de combustible d'hidrogen adoptés la premsa isostàtica de doble cinta d'acer Minke, va aconseguir resultats notables en la producció de paper carbó GDL.
- Millora significativa en el rendiment del producte: va augmentar del 85% en els processos tradicionals a més del 99%.
- Millora notable de l'eficiència productiva: la capacitat de producció diària arriba als 3.000 metres quadrats.
- Reducció del consum d'energia: el consum total d'energia va disminuir un 35%.
Optimització del rendiment del producte:
- Uniformitat de la porositat: 70% ± 2%
- Resistivitat en el pla: < 5 mΩ·cm
- Resistivitat a través del pla: < 8 mΩ·cm²
- Resistència a la tracció: > 20 MPa - Uniformitat del gruix: ±3 μm
Completsistema de servei i suport tècnic
Nanjing MingkeProcésSystems Co., Ltd. ofereix als clients un servei tècnic integral:
1. Suport al desenvolupament de processos
AUn equip tècnic professional ajuda els clients a optimitzar els paràmetres del procés i ajustar els equips, garantint que aquests compleixin els requisits específics del procés de producció.
2. Serveis d'equipament personalitzats
Proporcionar serveis d'equipament personalitzats segons les necessitats especials dels clients, incloent-hi mides especials, configuracions especials, etc.
3. Serveis d'instal·lació i posada en marxa
Un equip d'enginyeria experimentat ofereix serveis d'instal·lació i posada en marxa in situ per garantir que els equips es puguin posar en producció ràpidament.
4. Formació tècnica
Oferir formació completa en funcionament i manteniment per garantir que els clients puguin operar i mantenir els equips de manera eficient.
5. Assistència postvenda
Establir un mecanisme de resposta ràpida les 24 hores per proporcionar un servei postvenda i assistència tècnica puntuals, garantint una producció ininterrompuda.
La indústria té àmplies perspectives d'aplicació.
La premsa isostàtica estàtica de doble cinta d'acer Mingke no només és adequada per a la producció de papers de carboni GDL per a piles de combustible d'hidrogen, sinó que també es pot aplicar àmpliament en múltiples camps:
- Piles de combustible: paper de carboni GDL, preparació de la capa de catalitzador;
- Bateries d'estat sòlid: compactació de làmines d'elèctrodes i mol·lucióded;
- Materials compostos: preparació de preimpregnats de fibra de carboni;
- Paper especial: compactació i emmotllament d'alta densitat;
- Nous materials energètics: preparació de diversos materials funcionals de pel·lícula fina.
Avantatges de la premsa isostàtica de doble cinta d'acer Mingke:
Nanjing Mingke ha dedicat deu anys a perfeccionar la seva tecnologia i continua invertint en la investigació i el desenvolupament de premses isostàtiques de doble cinta d'acer. Ara tenen premses d'alta temperatura que arriben als 400 °C amb una precisió de pressió controlada amb un marge de ±2%. Gràcies a aquesta experiència tecnològica, Mingke és la millor opció per a premses de curat de paper carbó quan es considera la relació qualitat-preu i el risc mínim. Avui dia, la majoria d'empreses nacionals de curat de paper carbó de rotlle a rotlle escullen Nanjing Mingke com a soci.
Data de publicació: 09 d'octubre de 2025