服務案例介紹13

氫燃料電池雖然原理簡單,但是結構十分復雜。其中膜電極(MEA)是氫燃料電池的核心部件,一般由催化劑層,質子交換膜,氣體擴散層組成。作為氫燃料電池中的電化學反應器,在MEA中,氫氣失去電子后變成質子,穿過膜后和外電路電子、氧氣反應成水并產生電能。根據動量材料負責人力小安博士介紹,目前國產MEA在性能上和壽命上與外國差距較大,80%以上需求依靠進口,價格高達1500-2500 ¥/kW,一輛100kW的電動汽車采用進口MEA的成本高達20萬元人民幣。

催化劑層是氫氣燃料電池中電化學反應的場所,對氫氣燃料電池的性能起著關鍵作用。目前國際上傳統的氫氣燃料電池催化劑層是用鉑納米顆粒負載的炭黑粉末與聚合物電介質(如Nafion?))的混合物組成。該方法工藝繁瑣,成本較高,可控性比較差。

而基于動量材料的納米多孔碳支架(NCS)薄膜的催化劑層在使用性能和壽命等關鍵指標上都超越了傳統的基于炭黑的催化劑層。這歸因于其連續化的電子導體和3D互聯的微觀傳質孔道。更重要的是,使用基于NCS膜的催化劑層將大大簡化氫氣燃料電池膜電極的生產工藝實現催化劑、碳支架、質子導體等核心反應物質的微觀可控化分布,從而可實現電池生產的可操作性。根據力小安博士介紹,使用多孔碳膜能夠有效提升電池性能和壽命,實驗數據顯示,MEA使用多孔碳膜壽命延長可以達到一倍以上。

目前在國內還沒有納米多孔碳支架(NCS)薄膜的同類產品,力小安博士自從2009年在南京理工大學碩士畢業后,在加拿大卡爾加里大學就讀八年,主攻質子交換膜燃料電池相關技術和新型納米結構碳材料,2017年回國市調時發現國內相關產業空白,因此于2018年4月創業成立南京動量材料科技有限公司,從事新型納米孔結構碳材及其衍生產品的開發、規模化生產與銷售。動量材料落戶溧水以后一直受到南京政府的大力支持,先后獲得多項人才計劃資助和創新創業大賽獎項,累計獲得獎勵超過200萬元,是南京長期堅持鼓勵創新創業政策孕育出的“黑科技”項目。

動量材料科技有限公司除了負責人力小安精研技術以外,運營和研發團隊也都是由高層次人才把控,如研發團隊成員嵇從民和張珂分別是清華化學系碩士和卡爾加里大學博士,此外還有南京理工,華南理工等多所大學教授作為顧問團隊坐鎮。

納米多孔碳化膜應用相當廣泛,不僅可以作為膜電極材料,而且可以應用在水處理,超級電容器,催化劑載體等多種領域,目前納米多孔膜的主要問題在于因為還處在實驗階段,因此成本相對昂貴,但是據介紹,在下一個階段量產后,成本將會大幅度下降。目前公司主要收入來源為向公司和高校出售納米多孔碳,預計2019年營收將超過百萬。

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