概述

要實現凈零碳排放的宏偉目標,必須大幅擴大綠色制氫規模。然而,水電解(WE)制氫市場的運營環境充滿挑戰。

工程師們面臨著這樣的“系統困境”:必須解決在優化性能、安全性和耐久性之間做出選擇——這意味著優化其中一個方面,通常要在其它方面做出妥協。

適用于水電解的戈爾?(GORE?)質子交換膜M275.80可同時優化這三個方面,有效突破性能瓶頸。

我們先進的質子交換膜不僅使水電解制氫效率和可擴展性提升至全新水平,還可降低制氫平準化成本(LCOH)。

近三十年來,戈爾在生產適用于燃料電池的質子交換膜(PEM)方面一直屹立于市場前沿。

如今,戈爾可憑借先進的生產設施和企業能力,隨時為兆瓦級水電解系統提供支持。

產品優勢

適用于水電解的戈爾質子交換膜的優勢

要實現大規模商業化水電解所需的制氫平準化成本,降低水電解運營支出勢在必行。

戈爾先進的材料特性可有效解決技術權衡難題,從而提高電解槽效率,降低制氫工廠的運營費用及制氫風險。

戈爾:材料科學公司

我們的技術專長使我們有能力設計和生產出性能出眾的質子交換膜,滿足各種高要求應用的獨特需求。

對于質子交換膜水電解系統,我們設計并開發了一種非常纖薄而穩定的質子交換膜產品,用于實現高效、持久且安全的制氫。

戈爾專利型的ePTFE增強層獨特的全氟樹脂先進的添加劑技術
打造纖薄且具有出色機械耐久性的高電導率質子交換膜,提高耐久性和性能以高電導率和高電壓效率來增強性能提高化學耐久性并減少氫氣(H2)滲透性,從而提高耐久性和安全性
質子交換膜(PEM)與其它電解制氫技術

不同的電解水制氫技術之間有許多因素需要考慮,包括產品、合作伙伴等。

戈爾認為,在水電解生態系統中,每個因素都對加速清潔能源轉型具有重要作用。

特性技術成熟度(TRL)

積極因素

  • 運營成本低(得益于較高的效率)
  • 應用中非常“靈活”:
    • 能夠高效運行并快速適應變化的功率水平(包括低電流密度),因此適用于間歇性可再生能源。
    • 即使在低電流密度下,也具有低氣體滲透性工作范圍廣,從而可實現連續制氫
  • 超小尺寸,可有效提升整體系統設計靈活性(例如,海上應用)
  • 氫氣純度高
  • 氫氣(H2)輸出時已加壓,無需額外配置壓縮機  
     

消極因素

  • 貴金屬催化劑材料
特性技術成熟度(TRL)

積極因素

  • 資本支出低(材料成本低)

消極因素

  • 冷啟動慢(相較于PEM水電解技術)
  • 動態運行性能不理想(低電流密度下必須關閉)
  • 腐蝕性電解液
  • 氫氣(H2)在大氣壓下輸出
特性技術成熟度(TRL)

積極因素

  • 電效率極高

消極因素

  • 靈活性較低
  • 應用范圍有限
  • 電解槽使用壽命有限
  • 工作溫度極高(>750 °C)
特性技術成熟度(TRL)

積極因素

  • 非常靈活且高效的技術,尺寸小,運營成本低
  • 資本支出低(無需使用貴金屬催化劑材料)
  • 堿度低于ALK水電解技術

消極因素

  • 電解槽使用壽命短,應用范圍小

為何選擇戈爾質子交換膜?

戈爾屹立于質子交換膜技術前沿已近三十年,從設計到開發再到交付,戈爾在質子交換膜生產的各個方面均堪稱行業先鋒。

我們擁有豐富的工程專業知識和強大的全球供應鏈能力,可隨時為兆瓦級的水電解制氫裝置提供支持。

一輛白色的氫能汽車正在加注氫氣

行業與應用經驗

  • 在制造市場前沿的質子交換膜方面擁有近30年的豐富經驗
  • 已制造數百萬平方米的增強型質子交換膜,廣泛運用于各種類型的應用中
  • 深厚的技術經驗和應用工程專業知識
一名穿著防護服的實驗室技術人員正在檢查一臺膜制造機器

質量保證

  • 久經驗證的質量一致性和工藝穩定性
  • 大大降低隨機故障風險、工藝不良率和質量缺陷
  • 在7級(萬級)無塵室中生產,可實現100%自動化質量控制
日落時分繁忙的貨運港口,有大型起重機、起重機和數百個集裝箱

出眾產能

  • 質子交換膜產能可支持兆瓦級的水電解系統
  • 多條全球生產線(美國/日本)可確保供應安全性,并大幅降低風險
幾個穿著商務裝的人在忙著開會;焦點是一個人的手在畫圖表

縱向整合

  • 戰略伙伴關系可確保優先獲得關鍵原材料
  • 將原材料供應鏈和研發設施縱向整合到各產品事業部中
  • 企業范圍內的分析和測試能力

技術規格

戈爾質子交換膜M275.80技術參數
物理特性
厚度1 [μm]80
縱向拉伸強度1 [MPa]55
橫向拉伸強度1 [MPa]55
質子電阻2 [mOhcm2]57
氫氣滲透性3 [mA/cm2/MPa]7
卷膜特性
標準幅寬[mm]320, 400, 580
長度 [m]100
方向卷膜裝運時,質子交換膜陽極一側朝外
質量保證
產品缺陷外觀檢查100%自動化
無塵室標準 ISO14644-17級(萬級)

1 在23 °C、50%相對濕度(RH)條件下對質子交換膜進行測量。
2采用高頻電阻法測量質子電阻。在阻抗虛部為零時測量質子交換膜阻抗。 
3 采用循環伏安法(CV)測量氫氣滲透性。

資源

近期新聞

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現代汽車和起亞攜手戈爾,共同開發用于氫燃料電池系統的質子交換膜

發布 January 5, 2024

現代汽車公司(以下簡稱“現代汽車”)和起亞公司(以下簡稱“起亞”)在韓國麻浦環保研發中心(Mabuk Eco-Friendly R&D Center)與W. L. Gore & Associates(戈爾公司)簽訂協議,共同開發用于氫燃料電池系統的先進質子交換膜(PEM)。

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戈爾公司憑借GORE-SELECT?質子交換膜為全球企業提供支持,助力解決世界面臨的可持續能源問題

發布 March 27, 2023

憑借出眾的材料工程能力和可靠的供應鏈,戈爾公司為燃料電池行業的龍頭企業提供支持,助力其開發使用純氫燃料電池發電機發電的RE100解決方案。

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賦能未來:戈爾亮相2022勢銀燃料電池產業大會

發布 September 8, 2022

戈爾公司(W. L. Gore & Associates)受邀參加“2022勢銀燃料電池產業大會(FCIC)”,與眾多企業共同探討中外燃料電池產業的發展戰略與布局。

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戈爾榮獲勢銀氫燃年會2021年度市場力獎

發布 January 10, 2022

戈爾公司(W. L. Gore & Associates)應邀參加2021勢銀氫能與燃料電池產業年會暨勢銀未來獎頒獎典禮,并憑借GORE-SELECT?質子交換膜技術獲得“2021年度市場力獎”。

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