天富的十年“碳”索
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,试生产出的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,成立十年来,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。
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,是军民、工民三用产品。
2016年5月,国内最大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,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,天富环保科技公司不断更新产品,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m2碳纸(片材)生产线的建设和高性能碳纸产品的生产准备,预计今年四月份将正式投产,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,为打破国外技术垄断及封锁提供了有力保障。
“目前进口国外的碳纸大约2000-3000元/平方,而我们生产的碳纸量产后仅1000元/平方,价格要比国外进口便宜60%。”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量,需要12万m2碳纸;天富公司建设的生产线设计产能20万m2/年,目前已完成年产12万m2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。(拂晓报 陈成光、韩蕊)