天富的十年“碳”索

科技 2024-01-24 12:03:51
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本文转自:拂晓报

近日,在宿州市新能源碳材料产业创新发展对接会暨2023年天尚碳纸新产品发布会上,由安徽天富环保科技材料有限公司与厦门大学联合研发的燃料气体扩散层——碳纸,引起了与会专家和业界的广泛关注。

气体扩散层(GDL)是燃料电池核心材料之一,在支撑催化层、收集电流、传导气体和排水等方面发挥着重要作用。气体扩散层——碳纸产品具有优异的导电性、化学稳定性和热稳定性,是目前使用最广泛的GDL,已成功应用于氢燃料电池、直接甲醇燃料电池、电解水电堆等器件中。

碳纸是燃料电池堆气体扩散层的关键材料。由于受复杂工艺及装备的限制,碳纸关键生产技术基本上掌握在日本东丽、德国西格里、美国艾孚卡等公司手上,产品完全依赖进口,碳纸的国产化被称为燃料电池核心材料的“最后一个壁垒”。

天富环保科技材料有限公司与厦门大学联合成立的宿州天尚安能碳材料科技有限公司,采用自主研发的碳纤维分散与成型技术、基底层成型、碳化和石墨化技术、基底层高电导与疏水结构构建技术、高性能碳纸(片材)成套设备与控制技术等关键技术,采用先进的碳纸精准生产技术,试生产出碳纸。该碳纸具有优良的导电率、良好的透气性、适当的亲水/疏水性和良好的机械强度,其性能指标接近目前广泛商用化且性能优良的日本东丽碳纸。目前,该公司已完成产品开发和生产线组装和建设,具备量产的条件。

专业专注,“碳”索不已。成立于2013年的安徽天富环保科技材料有限公司,10年来一直致力于碳纤维领域的科技研发和产品创新,是一家专注生产活性碳纤维(ACF)及其复合材料的新型环保材料公司。该公司研发的一种由碳元素组成的“纳米”级高分子材料,是一种新兴环保材料,被广泛应用于有机溶剂回收、水质净化、空气净化、废气(水)治理、高能电池、防毒器具、医疗保健、妇幼卫生等方面。2016年5月,国内最大的活性碳纤维生产线在公司试产成功,产品销往全国并远销中东、欧洲和北美等地区。2016年7月27日在“安徽省股权托管交易中心”成功挂牌,2020年被评为省级专精特新企业。

多年来,天富环保科技材料有限公司坚持以质量求生存,以创新求发展。随着基础型过滤碳纤维产品市场的饱和,该公司不断更新产品,生产保温、隔热、耐腐蚀的石墨毡;聚焦新能源产业发展,研发电极毡、碳纸,助力低碳环保发展。为提高企业的创新能力,促进校企合作产学研一体化,天富环保科技材料有限公司于2021年9月同厦门大学能源学院签订合作协议,积极开展碳纤维、碳纸的研发工作,投资数千万元资金用于碳纸研发。

一路攻坚克难,经过3年多的碳纸制备关键技术和生产成套设备联合攻关,公司目前已完成年产10万平方米碳纸(片材)生产线的建设和高性能碳纸产品的生产准备,预计今年4月份正式投产,实现燃料电池气体扩散层碳纸的产业化。这将一举突破碳纸技术长期被国外垄断的局面,实现我国氢燃料电池碳纸关键材料国产化量产进程,解决了GDL碳纸“卡脖子”问题。

“目前进口国外的碳纸大约2000-3000元/平方米,而我们生产的碳纸量产后仅1000元/平方米,价格要比国外进口便宜约60%。”安徽天富环保科技材料有限公司总经理何光军自豪地说。

氢能源汽车才刚刚起步,未来市场潜力巨大。据统计,去年我国氢能源汽车产量约6000辆,需要12万平方米碳纸;天富环保科技材料有限公司建设的生产线设计产能20万平方米/年,目前已完成年产12万平方米的建设。

“未来,公司将加速绿色低碳发展,以科技创新为驱动,探索高质量发展路径。公司将抓住能源产业发展的有利时机,不断夯实现有业务,优化产业结构,持续完善产业布局,进一步提升公司整体竞争力和盈利能力。”何光军表示。 本报记者 陈成光 韩蕊

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