Jutai PEI 水素エネルギーバイポーラフレーム

Jutai（PEI（ポリエーテルイミド）バイポーラフレーム）は、第 8 回中国（佛山）国際水素エネルギーおよび燃料電池技術および製品博覧会（CHFE2024）で SABIC の主要展示品として展示されました。

この CHFE2024 は、水素の生産、貯蔵、輸送、燃料補給、燃料電池、最終用途を含む水素産業チェーンのすべてのセグメントをカバーし、水素エネルギー分野における最先端の世界的な技術と製品に焦点を当てました。

JTYPEI®NA バイポーラ フレームは、圧縮強度、耐クリープ性、耐疲労性、電気絶縁性、高弾性率、耐熱性、難燃性などの優れた特性を複数備えており、卓越した機械的性能と化学的安定性により、PEI はバイポーラ フレームに推奨される材料となっています。

PEI バイポーラ フレームは、水素製造において 60% の重量削減と 50% のコスト削減を実現します。

1. 従来の金属製バイポーラ プレートは、初めて電解液で使用されると環境腐食を受けやすいため、腐食を防ぐためにニッケル メッキが必要です。

2. 耐アルカリ性により、PEI バイポーラ フレームはニッケルメッキを必要とせず、二次加工を避けることができます。これにより、コンポーネントの組み立てが迅速化され、電解槽システムの長期にわたる安全で信頼性の高い動作がサポートされ、長期間の使用による機器の故障が最小限に抑えられます。

3. PEI 双極フレームはイオン汚染物質の放出率が極めて低いため、交換膜の寿命が延び、コストが削減されます。

PEI バイポーラ フレームは水素製造において重要な役割を果たし、輸送、加熱、発電における水素エネルギーの応用をさらに前進させます。 Jutai は、単一ピースの厚さを 0.02 ～ 0.05 mm の範囲で制御して、1 mm の薄さの PEI シートとバイポーラ フレームを製造する能力を備えています。 Jutai は、顧客に包括的かつ専門的なエンジニアリング プラスチック ソリューションを提供することに専念しています。

AWE（アルカリ水電解装置）

4つの高機能プラスチックの技術的進歩と応用上の利点

水素電解装置用PEEKバイポーラプレート：高温と耐食性を備えた「オールラウンダー」

特殊エンジニアリングプラスチックのベンチマークであるPEEKは、260℃までの温度で安定した性能を維持し、強酸や強アルカリにも耐性があります。密度がアルミニウムのわずか 1/3、引張強度が鋼の 70% である PEEK は、炭素繊維 (CF/PEEK) と組み合わせることで、剛性と耐衝撃性を大幅に向上させることができます。これは、テスラの人型ロボットの関節の軽量化でも実証されています。水素エネルギー分野では、PEEK を使用してバイポーラ プレートとシーリング コンポーネントを製造することができ、金属の電気化学的腐食を回避しながら、電解槽の総重量を 30% ～ 50% 削減できます。 Zhongyan Co. などの国内企業はすでに大規模生産を実現し、輸入製品と比較してコストを 40% 削減し、より幅広い用途の基礎を築いています。

水素電解装置用 PSU バイポーラ プレート : アルカリ環境における「耐食性のパイオニア」

ポリスルホン (PSU) は耐アルカリ性と寸法安定性に優れ、長期使用温度も 180°C までであるため、アルカリ電解槽の過酷な条件に適しています。その絶縁特性によりバイポーラプレートの短絡が防止され、追加のニッケルメッキの必要がなくなり、製造プロセスが簡素化されます。フッ素水素エネルギーなどの企業は、PSU ベースのバイポーラ プレートの開発に成功し、従来の炭素鋼と比較して重量を 60% 削減し、流路抵抗を低減する構造最適化により電解槽の効率を 5% ～ 8% 向上させました。

コストパフォーマンスの高い「軽量化の主力」水素電解装置用PPSセパレータ

ポリフェニレンサルファイド（PPS）は密度がわずか1.36g/cm3で、熱変形温度が260℃を超えるため、剛性と耐薬品性に​​優れています。 PEEK と比較して、PPS はコスト効率が 30% ～ 50% 高く、国内生産率が高い (たとえば、New Hope Chemical の生産能力は 22,000 トン/年) ため、大規模用途に適しています。アルカリ電解槽では、PPS バイポーラ プレートは高濃度 KOH 溶液による長期の腐食に耐えることができます。乳頭構造設計により、接触抵抗が 15% 以上低減され、PPS は中級から低級の市場に選ばれる材料となっています。

PEM（固体高分子交換膜・純水電解装置）

4つの高機能プラスチックの技術的進歩と応用上の利点

水素電解装置用PEIバイポーラプレート：高強度と機能性を備えた「革新的な選択」

ポリエーテルイミド（PEI）は、ガラス転移温度が215℃、引張強度が100MPaを超え、難燃性と誘電特性に優れています。修飾により、PEI は導電性と絶縁性の両方の機能を提供できます。陽子交換膜 (PEM) 電解槽では、PEI ベースのバイポーラ プレートに流路機能とシール機能を統合できるため、部品点数が 30% 削減され、システムのコンパクトさが大幅に向上します。

金属から非金属への材料の移行：水素エネルギー機器の性能向上とコスト削減への重要な道筋

材料選択における金属から非金属への移行は、水素エネルギー機器の性能の飛躍的な進歩を意味するだけでなく、産業コストの削減と効率向上への重要な道筋でもあります。 PEI、PSU、PPS、PEEK などの材料の技術的進歩とプロセスの成熟により、電解槽は軽量化、効率化、経済化という新たな段階に入りつつあります。これにより、世界の水素エネルギー市場に核となる勢いが注入され、グリッドパリティとエネルギー移行の取り組みがサポートされます。