上海唐锋能源科技有限公司膜电极生产

上海唐锋能源科技有限公司创建于2017年7月，拥有燃料电池膜电极设计、材料、工艺、设备、测试评估等全套核心技术，致力于燃料电池"心脏"膜电极的研发和批量化制造。

由1名教授级高工、8名博士、20余名硕士组成强大的研发团队，核心成员既有来自上海汽车、上海通用等主流品牌，又有来自蔚来等互联网新思维的人才注入。

自主开发的CCM涂敷工艺，MEA自动封装工艺及膜电极成型工艺，实现效率与性能的平衡，年产能达到100万片,处于行业领先水平。

核心工艺

By 2021-04-26

自主开发的CCM喷涂工艺，实现功能层间歇喷涂，催化层厚度达到微米级控制精度，尺寸精度达到±0.5mm。
MEA卷对卷自动封装工艺，大幅提高膜电极生产效率和自动化率，降低材料损耗率，封装精度达到±0.5mm。

燃料电池膜电极关键核心材料、核心工艺及核心设备自主开发，具备从原材料到电堆系统的全套标准化测试诊断和分析能力。

以物联网技术为基础，以平台型智能硬件为载体，对生产产品、质量、设备、物流进行管理与监控，使其全产业链可视化，达到生产最优化、流程最简化、效率最大化、成本最低化和质量最优化的为目标。

创新产品-膜电极

自主创新的高性能低铂膜电极,铂载量 < 0.25gPt/kW、具有载量低、性能高、使用寿命长等特点，是国内第一款批量交付的合金催化剂膜电极产品，技术指标达到世界先进水平，在国内处于行业领先水平。

高性能低铂膜电极
三大技术创新

解决低铂化和高功率密度的矛盾

功率密度≥1.3W/cm²

解决低铂化和长寿命之间的矛盾

已通过10000h寿命验证

解决低铂化和宽工况运行的矛盾

已通过车规级工况验证

上海交通大学燃料电池研究所成立于1998年，是国内第一家在高校成立的专业燃料电池研究机构。研究领域包括：质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池、锂电池等储能电池；研究范围覆盖相关电化学催化机理、关键材料、电池部件和系统开发。演讲中，章俊良重点介绍了上海交通大学燃料电池研究所在膜电极、催化剂方面的研究。

章俊良表示，膜电极是燃料电池核心部件，以贵金属铂为催化剂，直接决定着电池性能、寿命和成本。受全球铂储量限制，高铂载量、高成本膜电极成为燃料电池汽车大规模推广"卡脖子"难题！该如何解决这一难题？

章俊良指出，低铂化（≤0.2mgPt/cm2或0.2gPt/kW）是解决上述难题的根本途径。但是，目前实现低铂膜电极仍面临诸多技术挑战。"比如当铂的用量下降到0.1mgPt/cm2以下，它的问题非常多，包括高功率难以实现；长寿命运行不行；复杂工况不能适应；电极里面的离子电阻大幅度增加，导致的是颗粒传阻、质子导电出问题。"章俊良表示。

针对这些问题，上海交通大学燃料电池研究所推出了相应的解决方案，并取得了一些较好的成效：

比如，该研究所发明了具有超低传质阻力的新型低铂合金膜电极技术。通过实验设计首次定量区分了电极内局域传质和本体传质，从而得以发现低铂膜电极大电流区性能受控于局域传质，揭示了低铂膜电极催化剂表面氧气分子的传输机制；同时，提出通过调控催化剂载体荷电状态，优化三相界面结构，改善局域传质的策略，使新型低铂合金膜电极产品与传统低铂膜电极相比，催化层传质阻力降低约30%-40%，实现1.2A/cm2电池性能提升33%。

该研究所还发明了新型抗腐蚀铂合金催化剂及其批量化制备技术。该研究所发现了合金催化剂"溶解-扩散-沉积"导致过渡金属流失的衰减机制，通过构建低铂膜电极寿命衰减的物理数学模型，提出了单位比表面积活性衰减是抑制寿命的主导因素。

此外，其还发明了憎水性梯度分布的非均质膜电极叠层制备技术。该研究所发现了电极中纳米尺度下质子传导的"限域效应"及金属阳离子污染对其抑制作用，揭示了低湿条件下离子电阻大幅增加原因，为零增湿运行条件高性能膜电极设计提供理论指导。同时，发明了催化层憎水性梯度分布的膜电极结构，实现产物水对膜电极的自增湿，基于超声精密喷涂，突破了非均质低铂合金膜电极叠层批量制备技术，干燥条件性能降低减少50%以上。

演讲中章俊良特别透露，研究所的发明技术已实现产业化应用，建成了国内首条车用燃料电池低铂合金膜电极生产线；同时完成了车用燃料电池低铂合金膜电极微观传质、电荷传递、材料衰减方面的理论突破，形成了高功率密度、长寿命运行、适应复杂工况的低铂合金膜电极批量制备技术，并实现了成果的产业化应用，为我国燃料电池技术跻身世界一流水平发挥了重要作用。

上海交通大学燃料电池研究所孵化出的公司唐锋能源科技有限公司，成立于2017年，专业从事氢燃料电池膜电极设计、开发、生产销售的高新技术企业。唐锋能源科技有限公司的发展使命是坚持科技创新、推动燃料电池产业化。

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