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氣體擴(kuò)散層材料，是國產(chǎn)化突破對燃料電池成本降低的“領(lǐng)路人”！
氣體擴(kuò)散層材料，是國產(chǎn)化突破對燃料電池成本降低的“領(lǐng)路人”！
在質(zhì)子交換膜燃料電池中，氣體擴(kuò)散層的主要作用是支撐催化劑，以及為參與反應(yīng)的氣體和生成的水提供傳輸?shù)耐ǖ溃悄る姌O的關(guān)鍵組成材料之一，其國產(chǎn)化突破與量產(chǎn)，對中國燃料電池的成本降低與推廣應(yīng)用具有重要價值。氣體擴(kuò)散層材料，是國產(chǎn)化突破對燃料電池成本降低的“領(lǐng)路人”！
什么是擴(kuò)散層：
氣體擴(kuò)散層（Gas Diffusion Layer）由基底層和微孔層組成，其中基底層材料大多是多孔碳紙或碳布，微孔層通常由導(dǎo)電炭黑和憎水劑構(gòu)成，成本通常占據(jù)燃料電池的20-25%。
氣體擴(kuò)散層所用的碳紙初坯的制備方法可分為濕法和干法。濕法制備的碳紙具有良好且均勻的大量孔隙，能夠通過調(diào)節(jié)酚醛樹脂的量來控制孔隙率的大小，有利于加工成滿足實(shí)際需求的碳紙。
主要類型：
氣體擴(kuò)散層材料按照基材的不同主要由碳纖維紙基材，碳布基材和金屬基材等類型。其中碳纖維紙憑借制造工藝成熟、性能穩(wěn)定、成本相對較低和適于再加工等優(yōu)點(diǎn)，成為目前商業(yè)化的首選材料。
性能要求：
1.存在于雙極板以及觸媒層之間，電化學(xué)反應(yīng)時，高電流密度為2A/cm2，有高電腐蝕性，必須具備抗腐蝕性；
2.充當(dāng)氫氣/氧氣或者甲醇/空氣擴(kuò)散至觸媒層反應(yīng)的媒介，必須為多孔性透氣材料；
3.扮演電流傳導(dǎo)器，必須為高導(dǎo)電的材料；
4.反應(yīng)進(jìn)行時為放熱反應(yīng)，過熱將對質(zhì)子交換膜造成傷害，氣體擴(kuò)散層必須為高導(dǎo)熱材料，將熱導(dǎo)出，避免質(zhì)子交換膜破損，；
5.燃料電池反應(yīng)生成水會造成性能下降，因此氣體擴(kuò)散層要能將水導(dǎo)出，疏水性要高；
6.提高燃料電池效率，增加燃料電池使用壽命。
未來市場規(guī)模的預(yù)測：
據(jù)Value Market Research預(yù)測，2024年全球燃料電池市場規(guī)模為將達(dá)到166.4億美元，其中燃料電池用氣體擴(kuò)散層的市場規(guī)模為33-42億美元。
應(yīng)用案例
軍工：世界上第一艘以燃料電池為AIP動力的德國U-31號潛艇…
航空：Alaka'i Technologies公司推出的依靠氫燃料電池驅(qū)動的飛行器Skai…
新能源汽車：豐田于2014年12月15日在日本正式上市的氫燃料電池車Mirai…
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