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上海毫邦燃料电池用胶的“十八般武艺”

胶粘剂是保障燃料电池安全和保持其结构稳定的重要“防线”。随着燃料电池市场规模的逐步扩大及对国产材料的扶持,此前主要依赖进口的胶粘剂正在加速实现国产化替代。在这一波国产化浪潮中,上海毫邦高分子材料有限公司(下称“上海毫邦”)是其中典型代表。

目前上海毫邦胶水年产能达300吨,已经和主流燃料电池产业链企业产生广泛合作。

公司用于燃料电池领域的产品品类多样化:用于双极板水场粘接的产品有环氧和有机硅,气场粘接的产品有UV 聚烯烃、有机硅、三元乙丙橡胶;用于膨胀石墨板的产品有浸渍液;用于MEA边框注塑的有机硅;用于GDL和CCM的有UV 压敏胶;用于巡检排线的有导电胶。其中部分产品属于国内首创,技术应用处于领先位置。

迎难而上

燃料电池的电力是通过氢气和氧气的化学反应而得,其中作为燃料的氢气,是一种无色无味、易燃易爆的小分子气体,即使一个很小的缝隙也非常容易导致泄露,并且能在很广的混合范围内因小火花而引发燃烧。在燃料电池的应用中,胶粘剂必须能够为电池提供良好的气体密封,如果出现丝毫泄露都会影响电池的性能,并可能由此带来安全隐患。

此外,由于燃料电池内部偏湿热和酸性的工作环境,胶粘剂除了要具备防止水蒸气泄露的低透湿性、低透气性以外,还要能够在运行环境中具有耐酸、耐湿和耐热性。如果考虑到燃料电池在汽车及便携式设备等产品经常处于移动或振动环境中应用,燃料电池胶粘剂还需要有足够的弹性来吸收剧烈的振动或冲击。

整体来看,相较于传统行业用胶粘剂,燃料电池胶粘剂有一定技术门槛,加之行业发展初期市场容量偏小,导致前期国内企业缺乏研发动力。而以上海毫邦为代表的国内胶粘剂企业能够迎难而上,源于其创业团队在燃料电池用胶领域的深厚积累。

上海毫邦总经理吴春莲透露:“毫邦是一家研发型公司,创始人及技术带头人郝建强博士有25年胶粘剂的研发和生产经验。他自1996年开始在三键日本做第一代燃料电池气场密封胶聚烯烃体系的TB1152、TB1153研发。我对于燃料电池密封胶的产品性能及市场也非常了解,自2005年开始涉足推广TB1152、TB1153,到现在也有16年。基于我们的技术和应用的优势,2019年毫邦顺势成立,开始从事氢燃料电池领域的产品研发和推广。”

产品领先

经过不断摸索,上海毫邦自主开发的密封胶材料有着明显优异的性能,产品体系包括有机硅、UV胶、环氧胶、丙烯酸脂等。

以其已经上市的UV聚烯烃(CIPG)为例,保留了热固型聚烯烃的优点,阻气性、耐酸性、耐乙二醇性能好;改善了热固聚烯烃压缩永久变形比的缺点,可以达到压缩永久变形比2%-7%;工艺上做到保型性及接头融合无痕迹;固化效率非常高,固化时间是10秒;可以和极板很好地粘接,无需底涂、光固的方式,减少极板由于热固的原因产生二次翘曲、变形和开裂。该UV聚烯烃属于国内首创,技术应用处于领先位置。

上海毫邦的其他材料也各有优点,比如用于柔性石墨板的浸渍液,这款材料自2019年开始研发的,目前已经投入量产,已经被一部分客户采用,产品各项性能指标均达到要求;针对用于双极板水场粘接用环氧,上海毫邦针对燃料电池行业的环氧,在现有的产品的基础上提高了产品的韧性,改进了产品的本固分离的现象,同时长期耐化学性会更优;针对粘结金属板和硅胶垫片时强度不够的情况,提供不同极板的粘结材料。

此外,公司还可以提供系统用防冻液、离子树脂、电堆外部的密封和粘接、增湿器的密封和粘接等材料。其中防冻液可以做到电导率长期保持非常低的水平,该产品通过了一系列的试验测试;用于离子器的混床树脂的吸附能力非常高,耐温性能也很好。

“毫邦的燃料电池用胶优势是凭借丰富的经验,可以給客户提供一整套的方案,当客户需求变化时,我们可以快速调整产品配方来匹配客户的需求。”吴春莲表示。

随着今年首批示范城市群名单的确定,预计明年燃料电池发展将迎来小爆发,已经在燃料电池行业占据口碑优势的上海毫邦迎来了新的发展机遇。目前公司胶水的生产规模是年产量300吨,其实可以很好地满足下游用户的增量需求。

但精益求精的吴春莲说:“我们还会继续招募人才,重点增加研发和生产方面的员工。同时会增添硬件设施,比如一部分生产设备及检测设备等,为迎接市场扩张做好充分准备。”

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