Marco bipolar de energía de hidrógeno Jutai PEI

Jutai, armazón bipolar de PEI (polieterimida), fue presentado como una exhibición principal de SABIC en la 8.ª Exposición Internacional de Productos y Tecnología de Pilas de Combustible y Energía de Hidrógeno de China (Foshan) (CHFE2024).

Este CHFE2024 cubrió todos los segmentos de la cadena de la industria del hidrógeno, incluida la producción, el almacenamiento, el transporte, el reabastecimiento de combustible, las pilas de combustible y las aplicaciones finales, destacando tecnologías y productos globales de vanguardia en el campo de la energía del hidrógeno.

El marco bipolar JTYPEI®NA ofrece múltiples propiedades sobresalientes, como resistencia a la compresión, resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga, aislamiento eléctrico, alto módulo, resistencia al calor y retardo de llama, con un rendimiento mecánico y una estabilidad química excepcionales que hacen del PEI el material preferido para los marcos bipolares.

El marco bipolar PEI consigue una reducción de peso del 60% y una reducción de costes del 50% en la producción de hidrógeno.

1. Las placas bipolares de metal tradicionales son susceptibles a la corrosión ambiental cuando se usan por primera vez en electrolitos, lo que requiere un niquelado para evitar la corrosión.

2. Debido a su resistencia a los álcalis, el marco bipolar de PEI no requiere niquelado, lo que evita el procesamiento secundario, lo que ayuda a acelerar el ensamblaje de los componentes y respalda el funcionamiento confiable, seguro y a largo plazo del sistema electrolizador, minimizando las fallas del equipo durante el uso prolongado.

3. El marco bipolar de PEI tiene una tasa de liberación de contaminantes iónicos extremadamente baja, lo que prolonga la vida útil de la membrana de intercambio y reduce los costos.

El marco bipolar PEI desempeña un papel crucial en la producción de hidrógeno, avanzando aún más en la aplicación de la energía del hidrógeno en el transporte, la calefacción y la generación de energía. Jutai tiene la capacidad de producir láminas de PEI de hasta 1 mm de espesor y marcos bipolares, con un control de espesor de una sola pieza que oscila entre 0,02 y 0,05 mm. Jutai se dedica a brindar a los clientes soluciones plásticas de ingeniería integrales y profesionales.

AWE (Electrolizador de agua alcalina)

Avances tecnológicos y ventajas de aplicación de los cuatro plásticos de alto rendimiento

Placas bipolares PEEK para electrolizador de hidrógeno: el 'todo terreno' con alta temperatura y resistencia a la corrosión

PEEK, un punto de referencia para plásticos de ingeniería especializados, mantiene un rendimiento estable a temperaturas de hasta 260 °C y es resistente a ácidos y álcalis fuertes. Con una densidad de sólo 1/3 de la del aluminio y una resistencia a la tracción del 70% de la del acero, el PEEK se puede combinar con fibra de carbono (CF/PEEK) para mejorar significativamente su rigidez y resistencia al impacto. Esto ha sido validado en el aligeramiento de las articulaciones del robot humanoide de Tesla. En el campo de la energía del hidrógeno, PEEK se puede utilizar para fabricar placas bipolares y componentes de sellado, evitando la corrosión electroquímica de los metales y al mismo tiempo reduciendo el peso total del electrolizador entre un 30% y un 50%. Empresas nacionales como Zhongyan Co. ya han logrado una producción a gran escala, reduciendo los costos en un 40% en comparación con los productos importados, sentando las bases para una aplicación más amplia.

Placas bipolares PSU para electrolizador de hidrógeno: el 'pionero en resistencia a la corrosión' en entornos alcalinos

La polisulfona (PSU) tiene una excelente resistencia a los álcalis y estabilidad dimensional, con una temperatura de funcionamiento a largo plazo de hasta 180 °C, lo que la hace adecuada para las duras condiciones de los electrolizadores alcalinos. Sus propiedades aislantes evitan el cortocircuito de las placas bipolares, eliminando la necesidad de niquelado adicional, lo que simplifica el proceso de producción. Empresas como Fluorine Hydrogen Energy han desarrollado con éxito placas bipolares basadas en PSU, reduciendo el peso en un 60 % en comparación con el acero al carbono tradicional y mejorando la eficiencia del electrolizador entre un 5 % y un 8 % a través de una optimización estructural que reduce la resistencia del canal de flujo.

Placas bipolares PPS para electrolizador de hidrógeno: la 'fuerza principal del aligeramiento' con alto costo-rendimiento

El sulfuro de polifenileno (PPS) tiene una densidad de solo 1,36 g/cm³ y una temperatura de distorsión por calor superior a 260 °C, lo que ofrece una excelente rigidez y resistencia química. En comparación con el PEEK, el PPS es entre un 30% y un 50% más rentable y tiene una alta tasa de producción nacional (por ejemplo, New Hope Chemical tiene una capacidad de 22.000 toneladas/año), lo que lo hace adecuado para aplicaciones a gran escala. En los electrolizadores alcalinos, las placas bipolares de PPS pueden resistir la corrosión a largo plazo de soluciones de KOH de alta concentración. Con un diseño de estructura papilar, reducen la resistencia de contacto en más de un 15 %, lo que convierte al PPS en el material elegido para el mercado de gama media a baja.

PEM (Membrana de intercambio de protones / Electrolizador de agua pura)

Avances tecnológicos y ventajas de aplicación de los cuatro plásticos de alto rendimiento

Placas bipolares PEI para electrolizador de hidrógeno: la 'elección innovadora' con alta resistencia y funcionalidad

La polieterimida (PEI) tiene una temperatura de transición vítrea de 215 °C y una resistencia a la tracción superior a 100 MPa, con excelentes propiedades dieléctricas y retardantes de llama. Mediante modificaciones, el PEI puede proporcionar funciones tanto conductoras como aislantes. En los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM), las placas bipolares basadas en PEI pueden integrar canales de flujo y funciones de sellado, lo que reduce la cantidad de componentes en un 30 % y mejora significativamente la compacidad del sistema.

Transición de materiales de metales a no metales: un camino clave para mejorar el rendimiento y reducir los costos en los equipos de energía de hidrógeno

El cambio de metales a no metales en la elección de materiales representa no sólo un salto en el rendimiento de los equipos de energía de hidrógeno, sino también un camino crucial para la reducción de costos industriales y la mejora de la eficiencia. Con los avances tecnológicos y la maduración de los procesos de materiales como PEI, PSU, PPS y PEEK, los electrolizadores están entrando en una nueva etapa de ser más livianos, más eficientes y más económicos. Esto está inyectando un impulso fundamental al mercado mundial de la energía del hidrógeno, respaldando la paridad de red y los esfuerzos de transición energética.