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氫燃料電池的基本原理及電堆核心技術(shù)材料的介紹(粘接膠帶定制化)

向欣電子 ? 2023-02-15 14:30 ? 次閱讀

引言:

日本為什么停止氫燃料電池?原因在于日本對(duì)氫能源專利的壟斷局面,迫使中美歐車企不得不放棄該技術(shù)路線,因?yàn)槊黠@會(huì)被掐脖子,而日本本土市場(chǎng)小,憑一己之力根本撐不起氫能源車的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上與純電動(dòng)的距離越來(lái)越大,最終迫使日本停止氫燃料電池車路線。

氫燃料汽車到底行不行?日企相繼宣布暫停研發(fā),吉利卻已推出氫能重卡。2021年開始,先是日產(chǎn),再是本田,自上個(gè)世紀(jì)就大力投入氫燃料電池研發(fā)的日本車企們,相繼宣布停止氫燃料電池的研發(fā)計(jì)劃。不過(guò),吉利作為第二大股東的沃爾沃重卡今年6月卻突然宣布,將開始測(cè)試全球首款氫燃料卡車——HX04。

據(jù)資料顯示,該款氫燃料重卡續(xù)航達(dá)1000公里,相比于其他僅400公里續(xù)航的市政純電卡車,HX04在續(xù)航方面可謂是降維打擊。

氫能源燃料電池的基本原理

氫能源燃料電池的基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極,氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。一、氫能源燃料電池優(yōu)勢(shì)氫能源燃料電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染,它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng),而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲(chǔ)能(蓄電池)方式,最典型的傳統(tǒng)后備電源方案,燃燒會(huì)釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過(guò)可再生能源產(chǎn)生,整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過(guò)程。二、氫能源燃料電池技術(shù)特點(diǎn)氫燃料電池嚴(yán)格地說(shuō)是一種發(fā)電裝置,像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。另外,氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成,這是氫燃料電池的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它不僅要為氣體和電解質(zhì)提供較大的接觸面,還要對(duì)電池的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。燃料電池運(yùn)行安靜,噪聲大約只有55dB,相當(dāng)于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝,或是在室外對(duì)噪聲有限制的地方。事實(shí)上,氫燃料電池的歷史非常早。第一塊燃料電池是1845年由英國(guó)科學(xué)家威廉 · 格羅夫制造的,制造時(shí)間是道光二十五年。他證明了在一定條件下,氫和氧的結(jié)合會(huì)產(chǎn)生電流,就像產(chǎn)生水一樣。

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格羅夫電池當(dāng)然,他是站在巨人的肩膀上的。此前70年,卡文迪許就研討了氫氣加氧氣釀成水的進(jìn)程;此前50年,尼克爾森(William Nicolson)就研討了方才水人進(jìn)程的逆反應(yīng),也便是電解水生成氫氣和氧氣。威廉·格羅夫的成就是發(fā)現(xiàn)氫和氧不需要火焰就可以制造水,而且在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電流。

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格羅夫電池示意圖三、氫燃料電池的原理給燃料動(dòng)力電池的負(fù)極材料提供一個(gè)氫氣,正極進(jìn)行提供大量氧氣,然后在正負(fù)極相互之間加一層膜。在催化劑的作用下,氫原子外層的電子會(huì)游離出來(lái),變成獨(dú)立電子+氫離子。而那層膜是非常特殊的,只有兩個(gè)氫離子結(jié)合才可以同時(shí)通過(guò),而電子則會(huì)被阻擋在膜外。由于存在氫離子實(shí)際上我們就是一種質(zhì)子,所以那層膜也叫“質(zhì)子交換膜”。由于電子是通不過(guò)這層膜的,所以他們會(huì)在膜的一邊越聚越多。如果在電子聚集的地方接一根導(dǎo)線,通到正極,電子就會(huì)在工作電壓的驅(qū)使下嗖嗖嗖地跑過(guò)去。而這,就是提高電池在輸出控制電流。
48e57da2-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.jpg透過(guò)膜的質(zhì)子與正氧反應(yīng)生成水并放出熱量。這些都是氫燃料電池的副產(chǎn)品。由于一層膜左右兩側(cè)的壓差比較小,通常我們只有0.5V-1.0V,所以只要把正負(fù)極夾著一層膜的結(jié)構(gòu)可以疊加至幾百層,就能不斷得到發(fā)展需要的高電壓。在這個(gè)電池里,是沒(méi)有其他任何火焰會(huì)呈現(xiàn)的。不過(guò),為了能夠保證研究催化劑的活性,在電動(dòng)車企業(yè)使用的燃料動(dòng)力電池技術(shù)類型中,電池的工作環(huán)境溫度在90攝氏度左右。其實(shí),這比很多傳統(tǒng)燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度要低很多。48fcb314-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png這個(gè)發(fā)展過(guò)程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為一種電能的效率最高可以達(dá)到80%,遠(yuǎn)比內(nèi)燃機(jī)的40%高得多。當(dāng)然,還有其他類型的氫燃料電池,不僅僅是質(zhì)子交換膜,它們有不同的反應(yīng)物和電解質(zhì)。比如航天用燃料電池的電解液就是氫氧化鉀。以熔融硅酸鹽、氧化鋯和磷酸為電解質(zhì)的氫燃料電池都用于發(fā)電站。這種用于氫燃料電動(dòng)汽車的電池是一種相對(duì)較晚出現(xiàn)的新型氫燃料電池。

中國(guó)汽車品牌蓄力發(fā)展氫燃料電池技術(shù)路線

除了沃爾沃,如今東風(fēng)、紅巖、尼古拉、現(xiàn)代等一眾國(guó)內(nèi)外廠商也都紛紛入局氫燃料卡車。為何同在氫燃料車領(lǐng)域,行業(yè)“鼻祖”日本車企選擇放緩,而其他“跟隨者”卻在加速呢?

氫燃料電池,早在上世紀(jì)60年代就成功應(yīng)用于航天領(lǐng)域,70年代開始應(yīng)用于汽車。在氫燃料電池堆棧中,負(fù)極的氫原子中的一個(gè)電子被催化劑剝離出來(lái),它在通過(guò)里面的質(zhì)子交換膜去往正極的過(guò)程中被攔下,于是只能通過(guò)外部電路到達(dá)正極,這就形成電流,為汽車提供電能。氫燃料電池汽車相比于傳統(tǒng)燃油車,比較特殊的幾個(gè)部件就是高壓儲(chǔ)氣罐、氫燃料電池堆棧、燃料電池升壓器等。

氫燃料汽車在清潔度、能量轉(zhuǎn)換率等方面優(yōu)勢(shì)明顯,得到日本、韓國(guó)、美國(guó)等眾多國(guó)家的青睞,開始拿出家當(dāng)投入研究。但是氫燃料汽車的發(fā)展過(guò)程并沒(méi)有那么順利。在實(shí)際落地時(shí)各國(guó)發(fā)現(xiàn),因?yàn)橐鋫湎鄳?yīng)的高壓儲(chǔ)氣罐,氫燃料乘用車的重量要比傳統(tǒng)燃油車重出200多斤。制造成本更是多出5倍以上,加上加氫站的巨大建造成本等因素,沒(méi)有特殊的政策支持,氫燃料乘用車很難形成產(chǎn)業(yè)化。然而,乘用車的“兄弟”——卡車卻在此時(shí)接過(guò)了氫能的接力棒,就此,氫燃料卡車問(wèn)世了。

氫燃料卡車的優(yōu)勢(shì):不同于乘用車,卡車一般承擔(dān)物流運(yùn)輸?shù)裙ぷ?,行駛路線相對(duì)固定,因此需要配置的加氫站數(shù)量較少。而且卡車體積大,整體重量更大,200斤的高壓儲(chǔ)氣罐對(duì)一輛卡車而言不值一提??梢哉f(shuō),氫燃料卡車在一定程度上調(diào)和了燃油卡車和純電卡車各自的不足,一經(jīng)推出便被熱捧。比如專注于氫燃料卡車和加氫站的美國(guó)車企尼古拉,成立短短5年不到,便在納斯達(dá)克敲鐘上市。

尼古拉的成功,炸街一般吸引了資本的目光,這樣主要有賴于它的幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):

1、消滅純電車的里程焦慮:氫燃料卡車和純電車同為新能源車界寵兒,但是純電卡車共有的里程焦慮讓人望而卻步。奔馳此前宣布的首臺(tái)純電卡車eActros,續(xù)航里程才400km,而斯堪尼亞今年推出的純電卡車45R,續(xù)航也只有350km。而且,純電卡車的充電時(shí)間短則1個(gè)小時(shí),長(zhǎng)則7、8個(gè)小時(shí),嚴(yán)重限制卡車貨運(yùn)效率。相比而言,氫燃料卡車在這方面則要優(yōu)秀得多,續(xù)航里程幾乎和燃油卡車比肩,1000km都是標(biāo)配。另外,氫燃料卡車加氫時(shí)間足夠快。例如沃爾沃的這款HX04,7分鐘可加氫12kg,增加4小時(shí)續(xù)航,即使全部加滿,也僅需15分鐘。

2、能量轉(zhuǎn)換效率高:燃油卡車是將柴油等經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒,熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。此過(guò)程中,柴油燃燒不充分、氣缸散熱大、高溫廢氣排出以及機(jī)械摩擦等,都會(huì)造成大量的能量損失,以至于能量轉(zhuǎn)換率僅有30%-50%。

而純電卡車更是表現(xiàn)平平。純電卡車的能量需要經(jīng)過(guò)三次轉(zhuǎn)換,分別是發(fā)電廠的火電、風(fēng)電等轉(zhuǎn)換、電力傳輸以及車內(nèi)電池化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能,整體換算下來(lái),能量轉(zhuǎn)換率也大致在30%-40%之間。氫燃料卡車相比于純電卡車省去了電力傳輸?shù)沫h(huán)節(jié),相當(dāng)于在車上安裝了氫能發(fā)電機(jī),能量損失大大降低,轉(zhuǎn)換率達(dá)到驚人的60%-80%,這是大部分動(dòng)力裝置都難以企及的。

3、燃料成本相對(duì)較低:一般氫燃料卡車百公里耗氫1kg左右,氫價(jià)40元/kg,所以百公里成本40元左右,相比于柴油卡車的百公里將近50元,便宜20%。同時(shí),相比較主要依靠火力發(fā)電的純電,和依靠汽油燃燒的油車,氫燃料車則是將兩個(gè)單位氫氣和一個(gè)單位氧氣結(jié)合成水,全程幾乎沒(méi)有任何污染,是真正清潔能源。沃爾沃和吉利便是在這樣的背景下,開始重金“押注”氫燃料重卡的。

道阻且長(zhǎng),未來(lái)可期

雖然氫燃料卡車的眾多優(yōu)勢(shì)讓人直呼真香,但是其發(fā)展道路也并不會(huì)那么順暢,仍有很多痛點(diǎn)需要解決。

第一、安全性問(wèn)題:氫氣是易燃易爆的氣體,1986年美國(guó)的“氫氣球爆炸慘案”還歷歷在目,因此人們對(duì)于氫能的安全性十分擔(dān)憂。不過(guò),氫氣在空氣中的濃度處于4%-75.6%之間時(shí),遇到火源才會(huì)爆炸。而氫燃料卡車即使發(fā)生氫氣泄漏,也會(huì)迅速擴(kuò)散到空氣中,很難達(dá)到這個(gè)濃度,爆炸的可能性不大。

第二、車輛成本:根據(jù)氫氣委員會(huì)(Hydrogen Council)的報(bào)告,在全球范圍內(nèi)開發(fā)加氫站網(wǎng)絡(luò),以及運(yùn)輸氫燃料的基礎(chǔ)設(shè)施,成本大約需要300億美元,而開發(fā)可再生氫氣還需要200億美元。這也是很多日企暫緩氫燃料車研發(fā)的主要原因。

對(duì)于氫燃料卡車來(lái)說(shuō),燃料電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)占整車成本的65%以上,而純電卡車的電池成本僅占40%。高昂的成本,是限制氫燃料卡車發(fā)展的重要因素。

第三、加氫站太少:加油站隨處可見(jiàn),加氫站寥寥無(wú)幾。目前我國(guó)規(guī)劃建設(shè)大約120座加氫站,已經(jīng)建成的有51座,而正常運(yùn)營(yíng)的僅有41座。如此稀少的數(shù)量,導(dǎo)致氫燃料卡車只敢在特定的區(qū)域或路線使用,成為其發(fā)展路上的絆腳石。

在能源、環(huán)境等問(wèn)題層出不窮的當(dāng)下,人類急需清潔、高效、可再生的能源為世界的發(fā)展蓄力,很顯然,氫燃料是最有潛力的“種子選手”。

中科院院士沈?qū)W礎(chǔ)曾表示:“氫燃料車是汽車產(chǎn)業(yè)的新高峰!”可見(jiàn),即便日本車企們暫緩了氫燃料車的研發(fā)進(jìn)程,但卻阻擋不了學(xué)術(shù)界,以及其他重卡車企們對(duì)氫燃料車的熱衷。

而作為全球率先推出氫能重卡的吉利,其“掌舵人”李書福能否帶領(lǐng)吉利打贏這場(chǎng)新能源爭(zhēng)奪戰(zhàn)的后半程,讓我們拭目以待。

中國(guó)氫燃料電池電堆技術(shù)正在快速發(fā)展

燃料電池電堆是燃料電池系統(tǒng)中的核心構(gòu)件,由膜電極、雙極板、集流板、絕緣板、端板和緊固件等組成,起到為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的作用,其成本約占燃料電池系統(tǒng)成本的65%左右。一般而言,理想的燃料電池電堆需要具備高功率密度、長(zhǎng)使用壽命、良好的低溫啟動(dòng)能力和低成本等特性。

按照雙極板類型不同,燃料電池電堆可分為石墨板電堆和金屬板電堆兩種。石墨板電堆的優(yōu)勢(shì)在于耐腐蝕,壽命長(zhǎng),金屬板電堆的主要優(yōu)點(diǎn)在于功率密度高,因此,目前市面上的大功率電堆以金屬板電堆為主,主要應(yīng)用于乘用車,中小功率電堆以石墨板電堆為主,主要面向于商用車。

4a9dc3ac-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png(2021國(guó)產(chǎn)電堆出貨TOP10企業(yè) 來(lái)源:高工氫電網(wǎng))

國(guó)鴻氫能:廣東國(guó)鴻氫能科技有限公司成立于2015年6月,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的氫燃料電池電堆生產(chǎn)商,其車用電堆產(chǎn)品自2017年開始連續(xù)5年國(guó)內(nèi)市占第一。產(chǎn)品包括柔性石墨雙極板、石墨(復(fù)合)板電堆、燃料電池系統(tǒng)、燃料電池空氣過(guò)濾器等。由其研發(fā)的最新一代電堆產(chǎn)品鴻芯GIII單堆輸出功率超過(guò)200kW,比功率密度超過(guò)4.5kW/L,可在零下35℃低溫啟動(dòng),使用壽命超30000小時(shí),可滿足乘用車和重卡、自卸車等商用車的使用需求。此外國(guó)鴻氫能推出的電堆產(chǎn)品還包括2.4kW-4.8kW風(fēng)冷電堆產(chǎn)品鴻楓G、6-84kW液冷電堆產(chǎn)品鴻芯GI。公司電堆產(chǎn)品目前覆蓋全國(guó)20省40地市,實(shí)現(xiàn)近5000輛商用車用氫燃料電池系統(tǒng)的交付使用,覆蓋客車、貨運(yùn)車、軌道交通、船舶、備用電源等領(lǐng)域。

氫晨科技:上海氫晨新能源科技有限公司成立于2017年,主營(yíng)大功率燃料電池電堆、PEM電解槽和膜電極等基礎(chǔ)零部件等的研發(fā)生產(chǎn)、銷售,現(xiàn)已累計(jì)完成3輪融資。核心技術(shù)依托于上海交通大學(xué)與臨港集團(tuán)科技成果轉(zhuǎn)化,掌握大功率電堆核心材料與核心部件的研發(fā)與制造技術(shù),形成了近200項(xiàng)專利的完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。其燃料電池電堆產(chǎn)品采取金屬板路線,現(xiàn)已開發(fā)出80kW、100kW、120kW、150kW、230kW五款車用燃料電池電堆,應(yīng)用于商用車、公交車、BRT和重卡等場(chǎng)景,客戶包括東風(fēng)、長(zhǎng)城、中車、北汽、萬(wàn)象等,另有單堆300kW產(chǎn)品即將發(fā)布。此外,氫晨科技還開發(fā)有適用于叉車、船舶、發(fā)電等特殊場(chǎng)景的燃料電池電堆。

神力科技:上海神力科技有限公司成立于1998年,主營(yíng)燃料電池電堆及其測(cè)試設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)和銷售,在燃料電池電堆方面擁有178項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),現(xiàn)已累計(jì)完成5輪融資。由神力科技研發(fā)的燃料電池電堆類型為石墨板電堆,額定功率覆蓋10kW-150kW,運(yùn)用于大巴,卡車,乘用車、固定式電站、船舶等領(lǐng)域,其中SFC-BP9系列可實(shí)現(xiàn)-35℃無(wú)輔熱低溫冷啟動(dòng),堆芯功率密度達(dá)4kW/L,設(shè)計(jì)壽命超過(guò)15000小時(shí)。合作伙伴有上汽、上海大眾、鄭州宇通、北汽福田、中通客車、中國(guó)中車、上海申龍、蘇州金龍、奇瑞、長(zhǎng)城等主機(jī)廠。

愛(ài)德曼:愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司成立于2016年,是一家氫能源燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商,產(chǎn)品包括金屬雙極板、膜電極、金屬板電堆等。具備核心裝備、核心零部件(雙極板、膜電極)及系統(tǒng)自研自產(chǎn)的能力,開發(fā)量產(chǎn)了30kW-233kW電堆系列產(chǎn)品,完成共8次產(chǎn)品迭代,其中最新一代233kW單電堆燃料電池體積功率密度5.18kW/L,已通過(guò)國(guó)家機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心強(qiáng)檢,將應(yīng)用于大載重重型卡車。

清能股份:江蘇清能新能源技術(shù)股份有限公司成立于2003年,是一家大功率燃料電池電堆和系統(tǒng)供應(yīng)商。主要研發(fā)及生產(chǎn)基地在中國(guó),并在新加坡、美國(guó)、澳大利亞等地設(shè)有多家子公司。采用“鈦板+石墨板”復(fù)合電堆,重點(diǎn)發(fā)展以商用車為主的燃料電池電堆及系統(tǒng),出貨產(chǎn)品以大功率為主,國(guó)外市場(chǎng)出貨量占總電堆出貨量30%。由清能股份研發(fā)的第三代復(fù)合板水冷電堆,單堆額定功率達(dá)250kW,體積功率密度4.7kW/L,低溫自啟。

氫璞創(chuàng)能:北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司成立于2010年,是一家燃料電池研發(fā)商,致力于水冷燃料電池和甲醇制氫技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,擁有近60項(xiàng)燃料電池電堆及生產(chǎn)線發(fā)明專利,成立至今累計(jì)完成兩輪融資。開發(fā)有基于碳復(fù)合板技術(shù)的墨系列電堆產(chǎn)品和基于金屬板的鈊系列電堆產(chǎn)品,墨系列電堆產(chǎn)品已開發(fā)完成5輪迭代,主要面向商用車,額定功率18kW到50kW,功率密度超過(guò)2.0kW/L,支持-30℃冷啟動(dòng)。鈊系列電堆產(chǎn)品完成3輪迭代,額定功率超過(guò)100kW,功率密度超過(guò)4kW/L,適用于乘用車。氫璞創(chuàng)能在全國(guó)共有3條生產(chǎn)線,燃料電池電堆單班產(chǎn)能可達(dá)100MW,雙班產(chǎn)能可達(dá)200MW。

濰柴動(dòng)力:濰柴動(dòng)力股份有限公司成立于2002年,是我國(guó)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的龍頭企業(yè),公司自2016年開始通過(guò)一系列收購(gòu)、參股、合作完成了對(duì)氫燃料電池的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。濰柴動(dòng)力生產(chǎn)的電堆類型為模壓柔性石墨板電堆其最新一代的燃料電池堆功率密度達(dá)到4.0kW/L,壽命超過(guò)30000小時(shí),可實(shí)現(xiàn)零下30℃無(wú)輔熱低溫啟動(dòng)。目前公司氫燃料電池產(chǎn)品已批量投放市場(chǎng),主要應(yīng)用于卡車、客車、發(fā)電及叉車等市場(chǎng)。

國(guó)電投氫能:國(guó)家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司成立于2017年5月,是首家以氫能為主業(yè)的央企二級(jí)科技型企業(yè),旗下?lián)碛?家氫能產(chǎn)線子公司,分別在華東、華中、華南等地建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)基地,主要從事氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品制造、氫能動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)、制儲(chǔ)氫關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等。已實(shí)現(xiàn)催化劑、膜電極、擴(kuò)散層、金屬雙極板、電堆組裝等關(guān)鍵技術(shù)、材料和部件的自主化,由其研發(fā)生產(chǎn)的氫騰FCS80電堆額定功率115kW,可實(shí)現(xiàn)零下30℃低溫啟動(dòng),并被搭載于2022年的北京冬奧會(huì)氫能交通示范車輛中。

東方氫能:東方電氣(成都)氫燃料電池科技有限公司成立于2018年,是能源裝備制造國(guó)企東方電氣旗下的燃料電池供應(yīng)及服務(wù)商,產(chǎn)品包括膜電極、電堆、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、供氫系統(tǒng)、燃料電池車輛動(dòng)力總成解決方案等。電堆方面,東方電氣生產(chǎn)的電堆類型為機(jī)加工石墨板電堆,同時(shí)公司瞄準(zhǔn)長(zhǎng)壽命技術(shù),由東方電氣研發(fā)的長(zhǎng)壽命電堆功率密度超過(guò)2.5kW/L,實(shí)測(cè)壽命超過(guò)10000h,應(yīng)用于交通(車輛、船舶、無(wú)人機(jī))、航天、分布式發(fā)電和備用電源等領(lǐng)域。

航天氫能 :航天氫能(上海)科技有限公司成立于2020年,由上海空間電源研究所聯(lián)合上海中振、重塑能源共同發(fā)起成立,定位為氫電能源綜合解決方案提供商,掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)燃料電池電堆及金屬雙極板、膜電極組件等關(guān)鍵技術(shù),核心產(chǎn)品為金屬雙極板電堆,產(chǎn)品涵蓋65kW到150kW,空冷金屬板電堆涵蓋1.2kW到30kW。

新源動(dòng)力:新源動(dòng)力股份有限公司成立于2001年4月,大連物化所參股并提供技術(shù)支持,主要從事氫燃料電池膜電極、電堆模塊、系統(tǒng)及相關(guān)測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造和技術(shù)服務(wù)。其電堆系列已完成4次產(chǎn)品迭代,由新源動(dòng)力研發(fā)的M7平臺(tái)電堆產(chǎn)品功率范圍覆蓋80kW到300kW,基于該平臺(tái)電堆可開發(fā)60kW到245kW級(jí)系統(tǒng)。燃料電池電堆 HYMOD -200M7額定功率200kW,體積比功率密度6.0kW/L,可實(shí)現(xiàn)-40 ℃無(wú)輔助加熱快速冷啟動(dòng),設(shè)計(jì)壽命超過(guò)20000小時(shí)。合作伙伴包括上汽、一汽、東風(fēng)、廣汽、長(zhǎng)安。

天能氫能源:浙江天能氫能源科技有限公司成立于2021年,是天能股份有限公司為推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展而專門設(shè)立的子公司,現(xiàn)已經(jīng)推出30kW、40kW、60kW、80kW石墨板電堆及百千瓦級(jí)(100kW到150kW)大功率金屬板電堆。150kW燃料電池模塊(TN-STK-M1-150)順利通過(guò)國(guó)家機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心強(qiáng)檢。應(yīng)用方面,天能氫能源T60-C燃料電池電堆產(chǎn)品已成功適配南京金龍燃料電池低入口城市客車,并入選工信部第345批公告;所配套的吉利商用車“遠(yuǎn)程牌”燃料電池城市客車也已上榜工信部第350批公告;配套的8臺(tái)公交大巴將在浙江長(zhǎng)興龍之夢(mèng)專線進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)。2022年10月,天能氫能源與格潤(rùn)時(shí)代簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同推進(jìn)氫能源工程機(jī)械的開發(fā)與推廣。

雄韜氫瑞:雄韜氫瑞是深圳市雄韜電源科技股份有限公司全資子公司,成立于2017年,負(fù)責(zé)氫燃料電池電堆與系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn),具備國(guó)產(chǎn)化氫燃料電池完整產(chǎn)業(yè)鏈。雄韜氫瑞生產(chǎn)的電堆產(chǎn)品主要有石墨板電堆、金屬板電堆兩類,其中大功率第一代石墨板電堆單堆額定功率42kW到84kW,功率密度3.5kW/L,壽命突破1.5萬(wàn)小時(shí),999元/kW限額發(fā)售。今年5月,雄韜氫瑞還發(fā)布了針對(duì)乘用車需求研發(fā)的第一代金屬板電堆W1.0,功率密度達(dá)到5.4kW/L,壽命突破1萬(wàn)小時(shí)。此外,公司還在碳紙電堆這一新型電堆類型上擁有技術(shù)儲(chǔ)備,其體積功率密度可達(dá)5kW/L,壽命可達(dá)20000h,但目前還處于初級(jí)研發(fā)階段。雄韜氫瑞現(xiàn)有電堆年產(chǎn)能5000套,預(yù)計(jì)到2025年實(shí)現(xiàn)新增電堆產(chǎn)線5條。

捷氫科技:上海捷氫科技股份有限公司成立于2018年6月,是上汽集團(tuán)旗下的氫燃料電池研發(fā)生產(chǎn)商,具備膜電極的自主研發(fā)生產(chǎn)能力,現(xiàn)已完成多款燃料電池電堆和燃料電池系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā),功率涵蓋6kW到260kW。其燃料電池電堆產(chǎn)品捷氫啟源M4H,電堆額定功率為163kW,額定功率密度為4.2kW/L??蛻舭ê8窨蛙?、榮威、陜汽集團(tuán)、上汽大通、東風(fēng)華神、申龍客車、吉利汽車、江汽集團(tuán)等。2021年3月,捷氫科技旗下總投資5億元的燃料電池項(xiàng)目啟動(dòng),建成后可實(shí)現(xiàn)12000臺(tái)套燃料電池電堆和系統(tǒng)的產(chǎn)能。

新研氫能:北京新研創(chuàng)能科技有限公司成立于2017年,是一家氫燃料電池開發(fā)商,在北京、大連、大同三地設(shè)有子公司,產(chǎn)品包括金屬雙極板、2kW-220kW電堆模塊、36kW-160kW車用燃料電池系統(tǒng)及500W-300kW測(cè)試臺(tái)等。2021年以來(lái),新研氫能完成85kW和115kW金屬板電堆的開發(fā),利用90kW雙堆結(jié)構(gòu)開發(fā)出180kW級(jí)燃料電池模塊;單電池均一性良好,電堆功率密度4.4kW/L。大同新研產(chǎn)業(yè)基地現(xiàn)已形成年產(chǎn)1000套百千瓦級(jí)金屬板電堆的產(chǎn)能。

明天氫能:安徽明天氫能科技股份有限公司成立于2017年,是一家燃料電池生產(chǎn)商,產(chǎn)品包括金屬板電堆及其核心零部件(雙極板、膜電極)和燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)等。核心技術(shù)來(lái)源于中科院大連化物所和同濟(jì)大學(xué)。由明天氫能科開發(fā)的金屬板電堆功率范圍覆蓋20-100kW,氫氣利用率大于90%,可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行不同型號(hào)車用電堆及發(fā)電用燃料電池模塊的開發(fā)、研制?,F(xiàn)已建成年產(chǎn)能一萬(wàn)臺(tái)套燃料電池電堆和系統(tǒng)的工廠。

驥翀氫能:上海驥翀氫能科技有限公司成立于2018年,是一家車用氫燃料電池電堆解決方案供應(yīng)商,業(yè)務(wù)涵蓋電池電堆定制開發(fā)、銷售及技術(shù)服務(wù)等,成立至今累計(jì)完成3輪融資。由驥翀氫能自主研發(fā)的金屬雙極板電堆MH170額定功率達(dá)160kW,裸堆體積比功率密度達(dá)4.7kW/L,可在無(wú)輔助熱源條件下-39℃啟動(dòng),已應(yīng)用于垃圾清運(yùn)車和31噸水泥攪拌車等重卡車型。第二代產(chǎn)品MH290單堆額定輸出功率將超過(guò)250kW,將于年內(nèi)完成樣機(jī)開發(fā)?,F(xiàn)已在江蘇張家港建成年產(chǎn)能200Mw金屬雙極板及電堆生產(chǎn)線。

高成綠能:浙江高成綠能科技有限公司成立于2006年,主要從事氫燃料電池及系統(tǒng)產(chǎn)品和制氫設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,擁有從催化劑、膜電極、電堆到燃料電池系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),電堆出貨類型為石墨板電堆。由高成綠能開發(fā)的風(fēng)冷燃料電池堆功率覆蓋25W到24kW,已用于無(wú)人機(jī)、備用電源、觀光車等領(lǐng)域,并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品出口;液冷燃料電池堆功率覆蓋10kW到200 kW,采用陰極自增濕技術(shù)和寬壓力操作設(shè)計(jì),主要應(yīng)用于大中型車載動(dòng)力、固定電站、移動(dòng)發(fā)電站等領(lǐng)域。

鋒源氫能:浙江鋒源氫能科技有限公司成立于2015年,是一家氫燃料電池以及核心零部件生產(chǎn)制造商,目前已完成四輪融資。公司獲得清華大學(xué)氫燃料電池實(shí)驗(yàn)室多項(xiàng)核心專利的轉(zhuǎn)移和授權(quán),并承擔(dān)其產(chǎn)業(yè)化任務(wù)。鋒源氫能生產(chǎn)的電堆產(chǎn)品主要有石墨板電堆、金屬板電堆兩個(gè)系列,F(xiàn)Y06系列氫燃料電池石墨板單堆功率可達(dá)80-135kW,金屬板單堆功率為100-200kW。鋒源氫能現(xiàn)已建成投資近億元的燃料電池電堆生產(chǎn)基地,設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為2000套。

南科燃料:深圳市南科燃料電池有限公司成立于2016年6月,由加拿大國(guó)家科學(xué)院王海江院士團(tuán)隊(duì)、南方科技大學(xué)、深圳市政府、正道產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)合資設(shè)立。產(chǎn)品包括燃料電池電堆、膜電極、雙極板等,由南科燃料開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的MP03型石墨電堆單堆額定功率達(dá)到130 kW,功率密度3.7kW/L以上。通過(guò)梳理可以看到在性能指標(biāo)上,國(guó)內(nèi)燃料電池電堆企業(yè)整體正在沿著大功率和長(zhǎng)壽命的方向快速發(fā)展,氫晨科技、愛(ài)德曼和國(guó)鴻氫能在今年還發(fā)布了單堆功率超過(guò)了200kW的產(chǎn)品,相比于2019年左右100kW的標(biāo)準(zhǔn)線,氫燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)整體正在快速升級(jí)。此外,隨著技術(shù)迭代速度的提升和新入局者增加,氫燃料電池電堆市場(chǎng)集中度也有所下降,但幅度不大,top5的市場(chǎng)地位仍比較穩(wěn)固。GGII數(shù)據(jù)顯示2022H1電堆市場(chǎng)CR5為60.8%,較上年同期下降3.5%,CR10為87.9%,較上年同期下降4.2%。4ba90cd4-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

氫燃料電池電堆核心技術(shù)材料

氫能是未來(lái)重要的能源形勢(shì),其能量密度是石油的3倍、煤炭的4.5倍,未來(lái)的地位有望與化石資源比肩。氫燃料電池是氫能的轉(zhuǎn)化裝置,以氫氣為燃料,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃料電池從汽車的技術(shù)構(gòu)架來(lái)講,可以分為4個(gè)層次,從最外面的是燃料電池和整車,接下來(lái)一層是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng),再下來(lái)一層是燃料電池系統(tǒng)、最里面一層是燃料電池電堆,電堆的6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)如下:

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4cd69dc4-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png 質(zhì)子交換膜燃料電池電堆構(gòu)成

燃料電池電堆是氫能源車的“心臟” ,燃料電池電堆主要由催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、雙極板,以及其他結(jié)構(gòu)件如密封件、端板和集流板等組成。膜電極與其兩側(cè)的雙極板則組成燃料電池的基本單元。

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燃料電池電堆成本占據(jù)燃料電池系統(tǒng)成本60%以上,相比國(guó)外燃料電池電堆,國(guó)內(nèi)電堆在核心材料與關(guān)鍵技術(shù)方面仍存在短板,關(guān)鍵材料與核心零部件國(guó)產(chǎn)化為降本關(guān)鍵。

4d1dce74-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png 質(zhì)子交換膜

質(zhì)子交換膜也稱為質(zhì)子膜或氫離子交換膜,是一種離子選擇性透過(guò)的膜,在電池中起到為質(zhì)子遷移和傳輸提供通道、分離氣體反應(yīng)物并阻隔電解液的作用。從膜的結(jié)構(gòu)來(lái)看,PEM 大致可分為三大類:磺化聚合物膜,復(fù)合膜,無(wú)機(jī)酸摻雜膜。目前研究的 PEM 材料主要是磺化聚合物電解質(zhì),按照聚合物的含氟量可分為全氟磺酸質(zhì)子交換膜、部分氟化質(zhì)子交換膜以及非氟質(zhì)子交換膜等。

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從膜的結(jié)構(gòu)來(lái)看,PEM 大致可分為三大類:磺化聚合物膜,復(fù)合膜,無(wú)機(jī)酸摻雜膜。目前研究的 PEM 材料主要是磺化聚合物電解質(zhì),按照聚合物的含氟量可分為全氟磺酸質(zhì)子交換膜、部分氟化質(zhì)子交換膜以及非氟質(zhì)子交換膜等。

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針對(duì)車用燃料電池的要求,重點(diǎn)突破高溫低濕條件下應(yīng)用的質(zhì)子交換膜的產(chǎn)業(yè)化技術(shù);結(jié)合酸性膜和堿性膜的發(fā)展,創(chuàng)新雙性膜等應(yīng)用技術(shù)。燃料電池中的氧化還原反應(yīng),在熱力學(xué)上是自發(fā)進(jìn)行的,但反應(yīng)物與產(chǎn)物之間通常存在活化能的能壘,導(dǎo)致其動(dòng)力學(xué)過(guò)程緩慢。燃料電池催化劑起到降低電極反應(yīng)活化能、提高反應(yīng)速率的作用,是燃料電池的關(guān)鍵材料和運(yùn)行保障。根據(jù)電極的不同,PEMFC的催化也不同,系統(tǒng)中陽(yáng)極催化劑通常針對(duì)的是不同的燃料,使用的是抗毒性較強(qiáng),穩(wěn)定性較高并且活性高的電催化劑,陰極電催化劑則主要考慮燃料滲透以及氧還原穩(wěn)定性及電催化活性的問(wèn)題。

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構(gòu)建Pt 基合金,利用配體電子效應(yīng)優(yōu)化氧吸附能,調(diào)控晶格常數(shù),利用應(yīng)力效應(yīng)優(yōu)化氧吸附能,調(diào)節(jié)表面 Pt原子的配位數(shù)及配位環(huán)境;構(gòu)建核殼結(jié)構(gòu),提高 Pt 原子利用率,同一催化劑中往往存在多種上述效應(yīng)。燃料電池電堆成本占據(jù)燃料電池系統(tǒng)成本60%以上,相比國(guó)外燃料電池電堆,國(guó)內(nèi)電堆在核心材料與關(guān)鍵技術(shù)方面仍存在短板,關(guān)鍵材料與核心零部件國(guó)產(chǎn)化為降本關(guān)鍵。

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發(fā)生在氣體擴(kuò)散層上的過(guò)程有:熱轉(zhuǎn)移過(guò)程、氣態(tài)輸運(yùn)過(guò)程、兩相流過(guò)程、電子輸運(yùn)過(guò)程、表面液滴動(dòng)力學(xué)過(guò)程等,氣體擴(kuò)散層的主要功能包括實(shí)現(xiàn)氣體在催化劑表面的擴(kuò)散,支撐催化劑、導(dǎo)通電流、排除反應(yīng)生產(chǎn)水等。基底層材料通常選用能導(dǎo)電的碳纖維紙及碳纖維布,它的宏觀有序或微觀無(wú)序排列的纖維結(jié)構(gòu)為氣體及水的傳導(dǎo)建立孔隙結(jié)構(gòu)。GDL 的厚度、表面預(yù)處理會(huì)影響傳熱和傳質(zhì)阻力,是整個(gè)氫燃料電池系統(tǒng)濃差極化、歐姆極化的主要源頭之一;通常以減小 GDL 厚度的方式來(lái)降低濃差極化、歐姆極化,但也可能導(dǎo)致 GDL 機(jī)械強(qiáng)度不足。研制親疏水性合理、表面平整、孔隙率均勻且高強(qiáng)度的 GDL 材料,是氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)。

4e0ed986-ac4d-11ed-ad0d-dac502259ad0.png 膜電極是電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,是傳遞電子和質(zhì)子的介質(zhì),為反應(yīng)氣體、尾氣和液態(tài)水的進(jìn)出提供通道,涉及三相界面反應(yīng)、復(fù)雜的傳質(zhì)傳熱過(guò)程。決定燃料電池的性能、壽命和成本。

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膜電極是由陽(yáng)/陰極氣體擴(kuò)散層、陽(yáng)/陰極催化劑、質(zhì)子交換膜構(gòu)成的五合一結(jié)構(gòu)。

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實(shí)現(xiàn)CL中催化劑載體、催化劑、質(zhì)子導(dǎo)體 (Nafion) 等物質(zhì)的有序分布,以此擴(kuò)大三相反應(yīng)界面、形成優(yōu)良的多相傳質(zhì)通道,進(jìn)而降低電子、質(zhì)子及反應(yīng)物的傳質(zhì)阻力,提高催化劑利用率。催化劑載體為有序的有機(jī)晶須;催化劑在晶須狀有機(jī)體上面形成一層Pt基合金薄膜。

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我國(guó)提出了“將于2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”的發(fā)展愿景。積極發(fā)展氫能,引導(dǎo)高碳排放制氫工藝向綠色制氫工藝轉(zhuǎn)變,是能源革新發(fā)展,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要舉措。


雙面膠帶 DOUBLE COATED TAPE

定義

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雙面膠帶是以紙、布、薄膜、泡棉等為基材,再把膠粘劑均勻涂布在上述基材兩側(cè)表面上而制成的卷狀膠粘帶,是由基材、膠粘劑、隔離紙(離型膜)三部分組成。根據(jù)基材的不同,有些基材在涂膠前需進(jìn)行表面處理。由于基材及膠粘劑的選材廣泛且能進(jìn)行不同的組合,故雙面膠帶的種類比其他類型的膠帶種類更多。雙面膠帶主要用途是把兩個(gè)物件表面(接觸面)粘貼在一起,根據(jù)實(shí)際要求分為臨時(shí)固定及永久粘接。

結(jié)構(gòu)

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膠帶可以粘東西是因?yàn)樗砻嫔贤坑幸粚诱持鴦┑年P(guān)系!最早的粘著劑來(lái)自動(dòng)物和植物,在十九世紀(jì),橡膠是粘著劑的主要成份;而現(xiàn)代則廣泛應(yīng)用各種聚合物。粘著劑可以粘住東西,是由于本身的分子和欲連接物品的分子間形成鍵結(jié),這種鍵結(jié)可以把分子牢牢地黏合在一起。

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分類

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有基材:有基材雙面膠是以棉紙、PET、PVC膜、無(wú)紡布、泡棉、亞克力泡棉、薄膜~ ~等等為基材,雙面均勻涂布彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等,在上述基材上制成的卷狀或片狀的膠粘帶,是由基材、膠粘劑、隔離紙(膜)部分組成。

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無(wú)基材:無(wú)基材雙面膠是在離型紙(膜)材料上涂有(彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等)膠粘劑,制成的卷狀或片狀膠粘帶,是由膠粘劑、隔離紙(膜)部分組成。

膠粘劑:分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶(水性雙面膠)、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應(yīng)型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業(yè)、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。

雙面膠帶的種類和特點(diǎn)

雙面膠帶種類也很多:網(wǎng)格雙面膠帶、補(bǔ)強(qiáng)雙面膠帶、Rubber雙面膠帶、高溫雙面膠帶、無(wú)紡布雙面膠帶、無(wú)殘膠雙面膠帶、綿紙雙面膠帶、雙面玻璃布膠帶、PET雙面膠帶、泡棉雙面膠帶等,應(yīng)用于各行各業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中。

雙面膠帶按膠性可分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶(水性雙面膠)、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應(yīng)型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業(yè)、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。

雙面膠帶按用途分類為水性雙面膠帶,油性雙面膠帶,熱熔膠雙面膠帶,繡花雙面膠帶,貼版雙面膠帶幾種類別,水性雙面膠的粘著力較弱,油性雙面膠的粘著力強(qiáng),熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。貼版膠帶主要用于印刷版材粘貼定位。

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1、PET基材雙面膠:耐溫性好、抗剪切性強(qiáng),一般長(zhǎng)期耐溫100-125℃,短期耐溫150-200℃,厚度一般為0.048-0.2MM,適合于銘板、LCD、裝飾品、裝飾件的粘接。

2、無(wú)紡布基材雙面膠:黏性及加工性好,一般長(zhǎng)期耐溫70-80℃,短期耐溫100-120℃,厚度一般為0.08-0.15MM,適合于銘板,塑膠之貼合,汽車,手機(jī),電器,海綿,橡膠,標(biāo)牌 ,紙品,玩具等行業(yè),家電和電子儀器零件組裝,顯示屏鏡片。

3、無(wú)基材雙面膠:具有優(yōu)良的粘合效果能防止脫落與優(yōu)異的防水性能,加工性好、耐溫性好,短期可耐溫204-230℃,一般長(zhǎng)期耐溫120-145℃,厚度一般為0.05-0.13MM,適合于銘板、面板、裝飾件的粘接。

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4、泡棉雙面膠:指在發(fā)泡泡棉基材兩面涂上強(qiáng)粘丙烯酸膠粘劑,然后一面覆上離型紙或離型膜而成的一種雙面膠,如果兩面都覆上離型紙或離型膜稱之為夾心雙面膠紙,做成夾心雙面膠主要是為了方便雙面膠沖型。泡棉雙面膠具有粘著力強(qiáng)、保持力佳、防水性能好、耐溫性強(qiáng)、防紫外線能力強(qiáng)的特性。發(fā)泡泡棉基材分為:EVA泡棉、PE泡棉、PU泡棉、壓克力泡棉及高發(fā)泡。膠系分為:油膠、熱溶膠、橡膠及壓克力膠。

5、熱熔膠膜:具有良好的一致性、均勻的粘接厚度,不含溶劑,易加工,對(duì)很多物體有良好的粘接性,厚度為0.1MM,顏色為半透明/琥珀色,熱熔軟化溫度116-123℃。適用于銘牌、塑料、五金件的粘接,在不平整物體表面粘接也可獲得好的效果,建議初始粘接條件為:溫度132-138℃,粘接時(shí)間1-2秒,壓力為10-20磅/平方寸。

TBF熱熔膠膜 THERMAL BONDING FILM

定義

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熱熔膠膠膜是一種帶離型紙或不帶離型紙的膜類產(chǎn)品,可以方便地進(jìn)行連續(xù)或間歇操作??蓮V泛用于各類織物、紙張、高分子材料及金屬粘合。

其優(yōu)點(diǎn)是高黏著力、高耐候、耐水性、耐高溫、抗紫外線,受控制的厚度,提供均勻的間距,長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)產(chǎn)生黃化 ( 黃變 )、剝離及變質(zhì)的問(wèn)題。

TBF的特性

1、具有良好的一致、均勻的粘接厚度;

2、易加工性,不含溶劑,易加工;

3、對(duì)很多物體有良好的粘接性;

4、厚度為0.1-0.203MM,顏色為半透明/琥珀色;

5、能沖切成精確的形狀和尺寸,適用于純?nèi)斯せ蜃詣?dòng)化應(yīng)用。

TBF的種類

1.按照產(chǎn)品形態(tài)分類:熱熔膠膜由于生產(chǎn)的工藝不同,所以產(chǎn)品形態(tài)有所區(qū)別,按照不同的形態(tài),熱熔膠膜可以分為有基材熱熔膠膜和無(wú)基材熱熔膠膜。有基材熱熔膠膜指的是熱熔膠膜需要附在基材上,基材有離型紙、PE膜等。有基材熱熔膠膜也叫帶紙膠膜或帶PE膜膠膜,可用于需要背膠的工藝場(chǎng)合使用。有基材熱熔膠膜一般使用涂布法生產(chǎn),也可以使用流延法生產(chǎn)。無(wú)基材熱熔膠膜顧名思義,就是不需要基材的熱熔膠膜,產(chǎn)品外觀極像塑料薄膜,但不同于塑料薄膜的是,它加熱之后是有黏性的,而塑料薄膜沒(méi)有。無(wú)基材熱熔膠膜通常使用流延法和吹塑法生產(chǎn),也可以使用有基材熱熔膠膜通過(guò)剝離基材獲得,但是成本較高,一般是沒(méi)有流延和吹塑工藝的工廠干的。

2.按照產(chǎn)品主要成分分類:熱熔膠膜的成分主要是基本樹脂、增粘劑、增塑劑、還有一些其它助劑,其中占比最大的是基本樹脂,基本樹脂也是熱熔膠膜命名的依據(jù)。熱熔膠膜的成分多種多樣,會(huì)根據(jù)具體需要粘接的材料做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,但依據(jù)基本樹脂的種類,大致可以分為EVA熱熔膠膜、TPU熱熔膠膜、PES熱熔膠膜、PA熱熔膠膜、PO熱熔膠膜。

EVA熱熔膠膜的主要成分是EVA,也就是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。EVA熱熔膠膜是目前用量最大的熱熔膠膜產(chǎn)品之一,這是由于EVA本身有著比較強(qiáng)的材料適應(yīng)性,可粘結(jié)的材料種類比較多。EVA熱熔膠膜在鞋材、汽車工業(yè)、裝飾建材、包裝等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

TPU熱熔膠膜的主要成分是TPU,也就是熱塑性聚氨酯。TPU熱熔膠膜由于材料本省的特點(diǎn),非常的柔軟,而且有著比較強(qiáng)的防水性能。所以TPU熱熔膠膜被應(yīng)用得最多的是服裝領(lǐng)域。如今的無(wú)痕服裝、防水服等都有賴于TPU熱熔膠膜的發(fā)展。

PES熱熔膠膜的主要成分是PES,也就是聚酯。PES熱熔膠膜對(duì)金屬材料有著比較好的粘接性能,目前應(yīng)用的比較多的是電子領(lǐng)域的一些元器件的粘接,和新能源領(lǐng)域材料的復(fù)合。

PA熱熔膠膜的主要成分是PA,也就是聚酰胺。PA熱熔膠膜有著比較好的耐高溫性能,但耐低溫性能比較差,在零下溫度的條件下材料會(huì)變硬,失去韌性,需要做較多的改性處理。PA熱熔膠膜目前主要應(yīng)用在服裝、包裝等領(lǐng)域。

PO熱熔膠膜的主要成分是聚烯烴,聚烯烴是一個(gè)大類的統(tǒng)稱,主要包括聚乙烯和聚丙烯兩種材料,也就是PE和PP。PO熱熔膠膜有著比較好的綜合性能,對(duì)金屬材料也有這比較好的粘接性能。是一類在應(yīng)用領(lǐng)域比較有潛力的熱熔膠膜產(chǎn)品。


TBF的應(yīng)用

粘合金屬、塑料、紙張、木頭、陶瓷、紡織物等多種材料,在不平整物體表面粘接也可獲得好的效果;主要用于銘牌、塑料、五金件的粘接,電子產(chǎn)品金屬外殼之粘合固定、補(bǔ)強(qiáng)板之粘合固定,智能卡、芯片式護(hù)照層壓粘合,手機(jī)視窗框和前蓋的粘接,相機(jī)電池槽的粘接等。


TBF的模切加工和粘接工藝

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耐高溫耐酸堿耐濕結(jié)構(gòu)性粘接雙面膠帶CBF CNSTRUCTUAL BODNING

膠帶簡(jiǎn)介

熱固雙面膠帶,初粘力低方便操作,經(jīng)高溫烘烤或熱壓后,可牢固貼合金屬、玻璃、樹脂膜等材料。固化時(shí)間短、減少工時(shí)提高生產(chǎn)效率。適用于熱壓、快速?zèng)_壓、烘熱熟化等工藝。

膠帶特性

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膠帶結(jié)構(gòu)

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貼合固化方式及儲(chǔ)存條件

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