3M公司以砂纸、透明胶带和便利贴而闻名。但是,它也看好燃料电池技术的未来。3M是燃料电池关键材料的领先供应商,如含氟聚合物、膜材料和高级陶瓷。

ASSEMBLY杂志最近采访了Janice Bennett.,3M先进材料部门的业务发展经理,了解有关燃料电池技术的更多信息。

集会:燃料电池设计和制造的最新趋势是什么?

班尼特:正在进行的趋势包括减少或消除工厂组件的平衡,增加功率密度和增加系统寿命。随着加湿需求的减少,水管理所需的设备也减少了。此外,燃料电池的设计——特别针对堆栈组件——继续研究新的膜聚合物、电极材料,以及降低催化剂水平和增加功率密度的设计,从而减少堆栈电池数量,所有这些都是为了降低整个系统的成本。通过使用更耐用的材料和优化的系统操作,提高了系统寿命,也降低了资本成本。

集会:组装的最具挑战性的燃料电池组件是什么?

班尼特:燃料电池系统中最重要的部件,通常被称为核心,是电池组。燃料电池堆栈包含许多膜电极组件(MEAs),其中每个组件对单元的性能是不可或缺的。这些多边环境协定需要在严格的条件下执行。为了获得有效的性能,各部件之间的密封材料必须能够承受化学和机械应力。不良的密封性能对运输性能有重大影响,不可低估。

集会:通常用于制造燃料电池的材料?是否正在研究任何新材料?

班尼特:燃料电池材料及其选择是所考虑的燃料电池类型的函数。在聚合物电解质膜(PEM)堆叠部件的情况下,标准材料包括垫圈和密封材料,气体扩散层,电极,离子导电膜和双极板。对于磷酸(PAFC)堆叠,需要许多相同的材料,尽管离子传导电解质是磷酸。由于细胞的较高温度和腐蚀性环境,这些材料可能需要更稳健的材料。燃料电池制造商始终评估更新的材料,可以提供效益的范围,以实现更高的耐用性,以实现更高的导电性和改进的成本性能度量。

集会:大多数燃料电池仍然手动组装吗?是否开发了任何新的自动化生产流程?

班尼特:随着燃料电池中各种组件的需求量不断增加,许多制造商都在进行自动化设计。这允许提高生产力和过程可重复性,以及其他好处。自动化的很大一部分动力来自于燃料电池的各种输入量的增加。许多公司利用机器人和连续的方法来实现更高的产量。3M在其MEA产品的制造中开发了独特的卷对卷能力,使公司能够满足2020年和超出数量预测。

集会:我们在汽车行业中燃料电池商业化有多少钱?这项技术仍然是“10年之距?”

班尼特:汽车OEM继续开发改进的燃料电池系统。低卷的早期介绍在接下来的几年内进行了几个汽车制造商。能源部发布年度基准性能数据和相关成本目标,即OEM努力满足。这些目标包括材料,加工和装配成本。[降低成本]的关键驱动器仍然存在,其中变量增加功率密度,电极催化剂的原料成本和高成本的气体扩散层材料。

集会:在燃料电池能够以低成本大规模生产之前,还有哪些挑战需要解决?

班尼特:市场采用燃料电池技术继续取得进展。燃料电池的成本需要能够在没有政府补贴的情况下立场,这转化为较低的贵金属装载和更高的制造量.3M正在努力解决改善与PAFC的设计和制造的多个方面的机会。PEM技术。