Mot bakgrund av en accelererande global energiomställning skapar vätgasbränsleceller, som en viktig bärare av ren energi, exempellösa utvecklingsmöjligheter. Membranelektrodaggregatet (MEA), som är kärnkomponenten i en bränslecell, påverkar direkt effektiviteten och livslängden för hela cellsystemet. Bland dessa bestämmer framställningsprocessen för gasdiffusionslagrets (GDL) kolpapper, särskilt härdnings- och gjutprocessen, direkt porositetsstrukturen, konduktiviteten och den mekaniska hållfastheten hos GDL.
Fyra centrala smärtpunkter och lösningar i GDL-karbonpappersproduktion
För tillverkare av GDL-kolpapper för vätgasbränsleceller ligger nyckeln till att vinna marknaden i huruvida de kan producera högpresterande kolpapper med utmärkt konsistens på ett stabilt, effektivt och kostnadseffektivt sätt. Traditionell produktionsutrustning (som plattpressar och valspressar) innebär många hinder på vägen till storskalig produktion.
Smärtpunkt 1: Dålig produktkonsistens, låg avkastningsgrad och svårigheter med massleverans
Traditionellt dilemma: Traditionella plattpressar påverkas av varmpressplattornas bearbetningsnoggrannhet och plattornas termiska deformation efter uppvärmning, vilket resulterar i en hög avvikelse i tjockleksjämnheten hos det härdade karbonpappret. Dessutom möjliggör den intermittenta pressningsmetoden endast produktion av ark med specifika dimensioner, vilket gör det omöjligt att förse kunder med rullar i olika storlekar. Traditionell valspressning applicerar tryck genom linjekontakt, där trycket minskar från valsarnas mitt mot ändarna, vilket gör att karbonpappret blir stramt i mitten och löst i kanterna. Detta leder direkt till ojämn tjocklek och inkonsekvent porfördelning. Även inom samma batch, eller till och med samma ark karbonpapper, kan prestandan fluktuera, med utbyten som svävar runt 85 % på lång sikt, vilket utgör en hög risk för leverans av storskaliga order.
Mingkes isostatiska trycklösning: Den isostatiska tekniken uppnår ett jämnt tryck med verklig "ytkontakt" baserat på Pascals strömningsmekaniska lag. I likhet med det hydrostatiska trycket i djuphavet verkar det jämnt på varje punkt på karbonpappret från alla riktningar.
ResultatEffekt:
- Tjocklekskonsistens:Stabilisera tjocklekstoleranser från ett dussin mikron till inom±3μm.
- Porjämnhet: Porositeten kan bibehållas konsekvent på en hög standard på 70 % ± 2 %.
- Avkastningsförbättring: Avkastningsgraden har ökat från 85 % till över 99 %, vilket möjliggör stabil, storskalig och högkvalitativ leverans.
Smärtpunkt 2: Låg produktionseffektivitet, tydliga kapacitetsflaskhalsar och höga kostnader
Traditionellt dilemma: De flesta högkvalitativa lamineringsprocesser är "batchbaserade", som en hemmaugn, där man bakar en sats i taget. Produktionstakten är långsam, utrustningen slås ofta på och av, energiförbrukningen är hög, arbetskraftsberoendet är starkt och kapacitetstaket är inom räckhåll.
Mingkes isostatiska lösning: Den isostatiska pressen med dubbla band är i huvudsak utformad som en kontinuerligt arbetande "högtemperatur- och högtryckstunnel". Substratet kommer in i ena änden, genomgår en komplett process av komprimering, härdning och kylning, och matas kontinuerligt ut i den andra änden.
Lösningseffekter:
- Produktionssprång: Möjliggör kontinuerlig produktion dygnet runt, med hastigheter på 0,5–2,5 meter per minut, och en årlig produktion på upp till 1 miljon kvadratmeter per produktionslinje, vilket ökar effektiviteten med mer än fem gånger.
- KostnadUtspädningEffekten av kontinuerlig produktionsskala sänker avskrivningar, energi- och arbetskostnader per kvadratmeter avsevärt.Mätningarna harvisanatt de totala produktionskostnaderna kan minskas med 30 %.
- Arbetsbesparing: Hög automatiseringsnivå möjliggör en minskning av antalet operatörer per skift med 67 %.
Smärtpunkt 3: Smalt processfönster, höga felsökningskostnader med trial-and-error och begränsad innovation
Traditionellt dilemma: Prestandan hos GDL-kolpapper är extremt känslig för temperatur- och tryckkurvor. Traditionell utrustning kan inte kontrollera temperaturen exakt och har en enda tryckkurva, vilket gör det svårt att exakt replikera laboratoriets optimala process. Vill du prova en ny formel eller en ny struktur? Felsökningscykeln är lång, defektfrekvensen är hög och kostnaden för trial and error är skrämmande.
Mingkes statiska trycklösning: Ger en mycket flexibel och exakt kontrollerbar processplattform.
Lösningseffekter:
- Exakt temperaturkontroll: Oberoende temperaturkontroll i flera zoner med en noggrannhet upp till ±0,5 ℃, vilket säkerställer perfekt härdning av hartset.
- Justerbart tryck: Trycket kan ställas in exakt och bibehållas inom intervallet 0–12 bar för optimal jämnhet.
- ProcessResueNär optimala parametrar har hittats kan de "låsas" med ett klick i systemet, vilket uppnår 100 % processreproducerbarhet och säkerställer stabil produktprestanda.
- Stärka FoU: Nanjing Mingke har för närvarande två ddubbel-band isostatiska presstestmaskiner, vilket ger en pålitlig testplattform på produktionsnivå för forskning och utveckling av nya material och nya strukturer, vilket kraftigt minskar innovationshinder och risker. Samtidigt kan kontraktstillverkningstjänster i små serier, från en vecka till en månad, erbjudas för nystartade företag med begränsat startkapital och svårigheter att köpa utrustning för att förbättra leveranskapaciteten för karbonpappersprodukter, hjälpa företag att genomföra preliminär pilotproduktion, minska stora initiala investeringar i utrustning ochminskarisker.
Smärtpunkt 4:Överflöde av fenolhartshärdande lim, hög förlust av släppmedel eller hjälpmaterial från släppmedels.
Traditionellt dilemma: Efter att fenolharts härdat är det svårt att separera det från pressplattan eller stålbandet. Traditionella företag använder vanligtvis släppmedel eller släpppapper för att uppnå avformningsprocessen, men högkvalitativa släppmedel eller släpppapper är dyra att köpa, och den höga förbrukningen under produktionsprocessen ökar kostnaden för karbonpappersproduktion, vilket inte bidrar till konkurrenskraftiga produktpriser på marknaden.
Mingkes isostatiska lösning: Mingkes isostatiska press med dubbla stålband låter kunderna välja förkromade pressband i stål.
Lösningseffekt: Genom interna tester utförda på Mingke-fabriken med förkromade stålband på härdande kolpapper, konstaterades det att förkromade stålband, jämfört med traditionella pressade stålband, ger bättre härdning och släppningsprestanda för hartset. Överskott av limrester är lättare att ta bort, och när de används med en mobil rengöringsborste kan det kvarvarande limmet på stålbandsytan enkelt elimineras, vilket hjälper kunderna att minska kostnaderna för släppmedel och släpppapper. Kromskiktet på stålbandsytan förbättrar bandets hårdhet och slitstyrka avsevärt. Dessutom blockerar den täta oxidfilmen som bildas av kromskiktet på stålbandsytan effektivt erosionen av syre, vatten och andra korrosiva ämnen, vilket förlänger stålbandets livslängd.
För användare som länge har förlitat sig på importerad utrustning erbjuder Nanjing Mingke, som ett inhemskt företag, en bättre lösning:
- Inhemsk substitution: Bryt importmonopolet, med fördelar i kostnader för inköp och underhåll av utrustning.
- Snabb service: Teknisk support dygnet runt, ingenjörer på plats inom 48 timmar, vilket helt åtgärdar den långsamma eftermarknadsresponsen och de långa reservdelscyklerna för importerad utrustning.
Faktiska applikationsresultat: skapar betydande värde för kunderna
Efter att ett välkänt företag som tillverkar vätgasbränsleceller antog Minkes isostatiska dubbelbandspress av stål, uppnådde de anmärkningsvärda resultat i produktionen av GDL-kolpapper.
- Betydande förbättring av produktutbytet: ökat från 85 % i traditionella processer till över 99 %.
- Märkbar förbättring av produktionseffektiviteten: den dagliga produktionskapaciteten når 3 000 kvadratmeter.
- Minskad energiförbrukning: den totala energiförbrukningen minskade med 35 %.
Produktprestandaoptimering:
- Porositetsjämnhet: 70 % ± 2 %
- Resistivitet i planet: < 5 mΩ·cm
- Genomgående resistivitet: < 8 mΩ·cm²
- Draghållfasthet: > 20 MPa - Tjockleksjämnhet: ±3 μm
Komplettservicesystem och teknisk support
Nanjing MingkeBehandlaSystems Co., Ltd. erbjuder kunderna omfattande teknisk service och support:
1. Stöd för processutveckling
AEtt professionellt tekniskt team hjälper kunder att optimera processparametrar och justera utrustning, vilket säkerställer att utrustningen uppfyller specifika produktionsprocesskrav.
2. Anpassade utrustningstjänster
Tillhandahålla anpassade utrustningstjänster enligt kundernas speciella behov, inklusive specialstorlekar, specialkonfigurationer etc.
3. Installations- och driftsättningstjänster
Ett erfaret ingenjörsteam tillhandahåller installation och driftsättning på plats för att säkerställa att utrustningen snabbt kan sättas i produktion.
4. Teknisk utbildning
Erbjud fullständig utbildning i drift och underhåll för att säkerställa att kunderna kan använda och underhålla utrustningen på ett effektivt sätt.
5. Kundsupport efter försäljning
Inrätta en mekanism för snabb respons dygnet runt för att tillhandahålla snabb eftermarknadsservice och teknisk support, vilket säkerställer oavbruten produktion.
Branschen har breda tillämpningsmöjligheter.
Mingkes statiska isostatiska dubbelbandpress av stål är inte bara lämplig för produktion av GDL-kolpapper för vätgasbränsleceller, utan kan också användas i stor utsträckning inom flera områden:
- Bränsleceller: GDL-kolpapper, framställning av katalysatorlager;
- Fastkroppsbatterier: elektrodskiktskomprimering och moldöd;
- Kompositmaterial: förberedelse av kolfiberprepreg;
- Specialpapper: högdensitetskomprimering och gjutning;
- Nya energimaterial: framställning av olika funktionella tunnfilmsmaterial.
Fördelar med Mingke dubbelstålbandsisostatisk press:
Nanjing Mingke har ägnat tio år åt att finslipa sin teknik och fortsätter att investera i forskning och utveckling av isostatiska pressar med dubbla stålband. De har nu högtemperaturpressar som når 400 °C med en trycknoggrannhet kontrollerad inom ±2 %. Tack vare denna tekniska expertis är Mingke det bästa valet för härdningspressar för kolpapper när man överväger valuta för pengarna och minimal risk. Numera väljer de flesta inhemska företag som tillverkar härdningspressar för kolpapper från rulle till rulle Nanjing Mingke som sin partner.
Publiceringstid: 9 oktober 2025