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济平新能源催化剂投产,有望打破国际垄断

2019-08-19 14:06
香橙会
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上海济平新能源科技有限公司(以下简称“济平新能源”)8月16日举办投产仪式,公司铂钴合金催化剂处于中试阶段,已小批量交付下游用户。

这标志着国内企业首次打破氢燃料电池关键核心材料催化剂和气体扩散层的国际垄断,实现自主量产。

济平新能源催化剂投产,有望打破国际垄断

国内第一家量产催化剂和气体扩散层企业

济平新能源铂合金的氧气还原活性是中国市场供应铂合金的1.8倍,这意味着只需用0.55克济平的铂钴催剂就可达到中国市场供应商的1克铂合金的性能。这代表着在同样电压下,铂钴可供应近2倍的电流。

济平新能源执行董事邹裕民在投产仪式上透露,公司一期产能催化剂年产量1500千克,气体扩散层年产量10万平方米。公司投产后,可突破年产值约5亿元,是国内第一家规模化量产催化剂和气体扩散层的科技企业。

投产仪式结束后,包括香橙会研究院在内的与会人员在济平工作人员指导下参观其生产线,邹裕民现场对催化剂和气体扩散层的技术特点做了进一步解说。

燃料电池的核心材料主要有三个:催化剂、气体扩散层和质子交换膜。此次济平新能源一举实现其中两种材料的量产,有助于国内的上下游产业链从中受益,利好于氢燃料汽车的未来发展。

济平新能源催化剂投产,有望打破国际垄断

PEM 燃料电池电堆组件(香橙会制图)

目前,全球只有欧洲和日本企业能够量产铂合金催化剂,其中Johnson Matthey是世界最大的铂系金属提纯及分销商,在30个国家有9700多名员工,其与日本企业共同垄断了全球的铂催化剂市场。同济大学材料学院学科委员会主任、车用新能源研究院院长黄云辉说:“现在国内用的燃料电池催化剂都是进口的,我们量产以后,他们以后就可以用国产(催化剂)了。”

济平新能源相关负责人表示:“国内很多公司都很担忧,因为供货完全依赖国外,一个是货期不确定,另一个是供货随时可能被切断。”而济平新能源在国内创造了新的稳定供应渠道,且在同等条件下,铂碳催化剂的质量“比Johnson Matthey的甚至还要好一些”。

济平新能源坐落于上海市嘉定区安亭镇国际汽车城零配件园区,公司占地面积12亩,主要生产燃料电池关键材料,包括催化剂和气体扩散层,以及下游企业技术解决方案。公司2018年成立之初与同济大学智能型新能源汽车协同创新中心成立联合研究院,在燃料电池关键材料核心技术的研发上展开深入合作,并于2019年2月被嘉定区人民政府评为上海市嘉定区重点产业项目。

催化剂性能优势

济平新能源产品有催化剂和气体扩散层,其中催化剂包括铂碳与铂合金。公司气体扩散层(gas diffusion layer,GDL)技术是基于具特点的浆液配制法以及均匀微孔层的步骤,采用了表面性质适当之碳粒,及优化之化学剂与操作机器,使浆液稳定且流动性质适于涂抹于多碳多孔碳载体上。

济平新能源催化剂技术是基于具特点的纳米粒子及贵重金属化学,采用独特铂化学与前驱物处理技术,特殊碳粒处理法,让催化剂粒子附着、分散,同时研发了独特合成(过渡金属铬、锰、钴、镍、铜等)催化剂及热处理铂及铂合金技术,以达成最优性能及耐久性。第二代催化剂主要在研制三元铂合金催化剂,以求增进耐久性。

用加热/XRD(X-ray diffraction,X射线衍射)联合来侦测催化剂分布均匀度,是济平独特的检测法。催化剂在碳载体上分布均匀的程度会影响活性剂耐久性。济平50%Pt/C与英国及日本厂家类似产品比较,结果如表一所示。当比较相似粒径的催化剂时,济平的产品都有较高的总表面积与质量活性,显示其铂粒子在碳载体上均匀的分布性。

济平新能源催化剂投产,有望打破国际垄断

济平新能源有标准的铂钴、铂镍催化剂,可根据客户需求定制特别组成的铂钴、铂镍,或其他铂合金催化剂产品。济平联合研究院还在不断地继续研发铂合金催化剂及增大催化剂生产规划。

作者:王淑兰/牛秀芳

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