Tegen de achtergrond van een versnellende wereldwijde energietransitie bieden waterstofbrandstofcellen, als belangrijke drager van schone energie, ongekende ontwikkelingsmogelijkheden. De membraanelektrode-assemblage (MEA), als kerncomponent van een brandstofcel, heeft een directe invloed op de efficiëntie en levensduur van het gehele celsysteem. Het bereidingsproces van het koolstofpapier voor de gasdiffusielaag (GDL), met name het uithardings- en vormproces, bepaalt direct de porositeit, geleidbaarheid en mechanische sterkte van de GDL.
Vier kernproblemen en oplossingen bij de productie van GDL-carbonpapier
Voor fabrikanten van GDL-koolstofpapier voor waterstofbrandstofcellen ligt de sleutel tot succes op de markt in de mogelijkheid om hoogwaardig koolstofpapier met een uitstekende consistentie te produceren op een stabiele, efficiënte en kosteneffectieve manier. Traditionele productieapparatuur (zoals vlakpersen en rolpersen) brengt talrijke obstakels met zich mee op weg naar grootschalige productie.
Pijnpunt 1: Slechte productconsistentie, lage opbrengst en moeilijkheden bij massale levering.
Traditioneel dilemma: Traditionele vlakpersen worden beïnvloed door de verwerkingsnauwkeurigheid van de warmtepersplaten en de thermische vervorming van de platen na verhitting, wat resulteert in een grote afwijking in de dikteuniformiteit van het uitgeharde carbonpapier. Bovendien maakt de intermitterende persmethode alleen de productie van vellen met specifieke afmetingen mogelijk, waardoor het onmogelijk is om klanten rollen van verschillende formaten te leveren. Bij traditioneel rollenpersen wordt druk uitgeoefend door lijncontact, waarbij de druk afneemt van het midden van de rollen naar de uiteinden, waardoor het carbonpapier in het midden strak en aan de randen los is. Dit leidt direct tot een ongelijke dikte en een inconsistente poriënverdeling. Zelfs binnen dezelfde batch, of zelfs hetzelfde vel carbonpapier, kan de prestatie fluctueren, met een rendement dat op de lange termijn rond de 85% schommelt, wat een groot risico vormt voor de levering van grote orders.
Mingke isostatische drukoplossing: De isostatische technologie realiseert een werkelijk uniforme druk door 'oppervlaktecontact', gebaseerd op de wet van Pascal uit de vloeistofmechanica. Net als de hydrostatische druk in de diepzee oefent deze een uniforme druk uit op elk punt van het carbonpapier, vanuit alle richtingen.
ResultatenEffect:
- Dikteconsistentie:Stabiliseer diktetoleranties van een tiental microns tot binnen±3μm.
- Poriënuniformiteit: De porositeit kan consistent op een hoog niveau van 70% ±2% worden gehandhaafd.
- Opbrengstverbetering: Het opbrengstpercentage is gestegen van 85% naar meer dan 99%, waardoor stabiele, grootschalige en kwalitatief hoogwaardige levering mogelijk is.
Pijnpunt 2: Lage productie-efficiëntie, aanzienlijke capaciteitsknelpunten en hoge kosten
Traditioneel dilemma: De meeste hoogwaardige lamineerprocessen zijn 'batchgebaseerd', net als een oven thuis, waarbij één batch tegelijk wordt gebakken. Het productietempo is laag, apparatuur wordt vaak aan- en uitgezet, het energieverbruik is hoog, de afhankelijkheid van arbeidskrachten is groot en de maximale capaciteit is gemakkelijk te bereiken.
Mingke Isostatische Oplossing: De dubbelbands isostatische pers is in principe ontworpen als een continu werkende 'hogetemperatuur-hogedruktunnel'. Het substraat komt aan de ene kant binnen, doorloopt een volledig proces van verdichting, uitharding en koeling, en wordt continu aan de andere kant afgevoerd.
Oplossingseffecten:
- Productiesprong: Maakt 24-uurs continue productie mogelijk, met snelheden tot 0,5-2,5 meter per minuut en een jaarlijkse output van maximaal 1 miljoen vierkante meter per productielijn, waardoor de efficiëntie meer dan vijf keer zo hoog wordt.
- KostenVerdunningHet continue schaalvoordeel van de productie verlaagt de afschrijvings-, energie- en arbeidskosten per vierkante meter aanzienlijk.Metingen hebbenshowndat de totale productiekosten met 30% kunnen worden verlaagd.
- Arbeidsbesparing: De hoge mate van automatisering maakt een reductie van 67% in het aantal operators per ploegendienst mogelijk.
Pijnpunt 3: Nauwe procesvensters, hoge kosten voor het oplossen van problemen door middel van vallen en opstaan, en beperkte innovatie.
Traditioneel dilemma: De prestaties van GDL-carbonpapier zijn extreem gevoelig voor temperatuur- en drukcurven. Traditionele apparatuur kan de temperatuur niet nauwkeurig regelen en heeft slechts één drukcurve, waardoor het moeilijk is om het optimale proces van het laboratorium nauwkeurig na te bootsen. Wilt u een nieuwe formule of structuur uitproberen? De testfase is lang, het foutpercentage is hoog en de kosten van vallen en opstaan zijn enorm.
Mingke statische drukoplossing: Biedt een zeer flexibel en nauwkeurig regelbaar procesplatform.
Oplossingseffecten:
- Nauwkeurige temperatuurregeling: Onafhankelijke temperatuurregeling in meerdere zones met een nauwkeurigheid tot ±0,5℃, voor een perfecte uitharding van de hars.
- Instelbare druk: De druk kan nauwkeurig worden ingesteld en gehandhaafd binnen het bereik van 0-12 bar voor optimale uniformiteit.
- ProcesOpnieuw uitbrengenZodra de optimale parameters zijn gevonden, kunnen deze met één klik in het systeem worden "vergrendeld", waardoor 100% procesreproduceerbaarheid wordt bereikt en stabiele productprestaties worden gegarandeerd.
- Onderzoek en ontwikkeling stimuleren: Nanjing Mingke heeft momenteel twee double- Band-isostatische perstestmachines bieden een betrouwbaar testplatform op productieniveau voor onderzoek en ontwikkeling van nieuwe materialen en structuren, waardoor innovatiebarrières en -risico's aanzienlijk worden verlaagd. Tegelijkertijd kunnen startups met beperkt startkapitaal en moeite met de aanschaf van apparatuur contractproductiediensten voor kleine series, variërend van één week tot één maand, worden aangeboden om de leveringscapaciteit van carbonpapierproducten te verbeteren, bedrijven te helpen bij het uitvoeren van proefproducties, grote investeringen in apparatuur vooraf te verminderen enverminderenrisico's.
Pijnpunt 4:Overloopresten van uithardende fenolharslijm, hoog verlies van lossingspapier of hulpstof voor lossingsmiddelens.
Traditioneel dilemma: Nadat fenolhars is uitgehard, is het moeilijk om het van de persplaat of stalen band te scheiden. Traditionele bedrijven gebruiken over het algemeen lossingsmiddelen of lossingspapier om het ontvormen te vergemakkelijken, maar hoogwaardige lossingsmiddelen of lossingspapier zijn duur in aanschaf en het hoge verbruik tijdens het productieproces verhoogt de productiekosten van het carbonpapier, wat een concurrerende productprijs op de markt bemoeilijkt.
Mingke Isostatische Oplossing: De dubbele stalen band-isostatische pers van Mingke biedt klanten de mogelijkheid om te kiezen voor verchroomde stalen persbanden.
Oplossingseffect: Interne tests uitgevoerd in de Mingke-fabriek met verchroomde stalen banden op uithardend carbonpapier hebben aangetoond dat verchroomde stalen banden, vergeleken met traditionele stalen persbanden, betere harsuitharding en lossingsprestaties leveren. Overtollige lijmresten zijn gemakkelijker te verwijderen en met een mobiele reinigingsborstel kan de resterende lijm op het oppervlak van de stalen band eenvoudig worden verwijderd, waardoor klanten kosten besparen op lossingsmiddelen en lossingspapier. De chroomlaag op het oppervlak van de stalen band verbetert de hardheid en slijtvastheid van de band aanzienlijk. Bovendien blokkeert de dichte oxidefilm die door de chroomlaag op het oppervlak van de stalen band wordt gevormd, effectief de erosie door zuurstof, water en andere corrosieve elementen, waardoor de levensduur van de stalen band wordt verlengd.
Voor gebruikers die al lange tijd afhankelijk zijn van geïmporteerde apparatuur, biedt Nanjing Mingke, als binnenlands bedrijf, een betere oplossing:
- Binnenlandse vervanging: Doorbrek het importmonopolie, met voordelen op het gebied van aanschaf- en onderhoudskosten van apparatuur.
- Snelle service: 24-uurs technische ondersteuning, technici binnen 48 uur ter plaatse, waarmee de trage reactietijd na verkoop en de lange levertijden van reserveonderdelen voor geïmporteerde apparatuur volledig worden aangepakt.
Concrete toepassingsresultaten: aanzienlijke waarde creëren voor klanten
Nadat een bekend bedrijf in waterstofbrandstofcellen de Minke isostatische dubbele stalen bandpers in gebruik nam, behaalde het opmerkelijke resultaten bij de productie van GDL-koolstofpapier.
- Aanzienlijke verbetering van de productopbrengst: gestegen van 85% bij traditionele processen naar meer dan 99%.
- Opmerkelijke verbetering van de productie-efficiëntie: de dagelijkse productiecapaciteit bereikt 3.000 vierkante meter.
- Lager energieverbruik: het totale energieverbruik is met 35% gedaald.
Productprestatieoptimalisatie:
- Porositeitsuniformiteit: 70% ± 2%
- Weerstand in het vlak: < 5 mΩ·cm
- Door-vlakweerstand: < 8 mΩ·cm²
- Treksterkte: > 20 MPa - Dikte-uniformiteit: ±3 μm
Compleetservicesysteem en technische ondersteuning
Nanjing MingkeProcesSystems Co., Ltd. biedt klanten uitgebreide technische service en ondersteuning:
1. Ondersteuning bij procesontwikkeling
AEen professioneel technisch team helpt klanten bij het optimaliseren van procesparameters en het afstellen van apparatuur, zodat de apparatuur voldoet aan de specifieke eisen van het productieproces.
2. Diensten op maat voor apparatuur
Wij bieden op maat gemaakte apparatuur aan, afgestemd op de specifieke behoeften van onze klanten, zoals afwijkende afmetingen, configuraties, enzovoort.
3. Installatie- en inbedrijfstellingsdiensten
Een ervaren engineeringteam verzorgt installatie- en inbedrijfstellingsdiensten op locatie, zodat de apparatuur snel in productie kan worden genomen.
4. Technische training
Bied complete training in bediening en onderhoud aan, zodat klanten de apparatuur vakkundig kunnen bedienen en onderhouden.
5. Klantenservice na aankoop
Stel een 24-uurs responsmechanisme in om tijdig after-sales service en technische ondersteuning te bieden en zo een ononderbroken productie te garanderen.
De industrie biedt brede toepassingsmogelijkheden.
De Mingke statische isostatische dubbele stalen bandpers is niet alleen geschikt voor de productie van GDL-koolstofpapier voor waterstofbrandstofcellen, maar kan ook breed worden toegepast in diverse andere sectoren:
- Brandstofcellen: GDL-koolstofpapier, voorbereiding van de katalysatorlaag;
- Vastestofbatterijen: verdichting van de elektrodeplaat en moldood;
- Composietmaterialen: bereiding van koolstofvezelprepreg;
- Speciaal papier: hoge dichtheid verdichting en vormgeving;
- Nieuwe energiematerialen: bereiding van diverse functionele dunnefilmmaterialen.
Voordelen van de Mingke dubbele stalen band isostatische pers:
Nanjing Mingke heeft tien jaar lang zijn technologie verfijnd en blijft investeren in onderzoek en ontwikkeling van dubbele stalen band-isostatische persen. Ze beschikken nu over hogetemperatuurpersen die temperaturen tot 400 °C bereiken met een druknauwkeurigheid van ±2%. Dankzij deze technologische expertise is Mingke de beste keuze voor persen voor het uitharden van carbonpapier, gezien de prijs-kwaliteitverhouding en het minimale risico. Tegenwoordig kiezen de meeste binnenlandse bedrijven die roll-to-roll carbonpapier uitharden voor Nanjing Mingke als partner.
Geplaatst op: 9 oktober 2025