Jutai PEI 수소 에너지 양극 프레임

PEI(폴리에테르이미드) 양극 프레임인 Jutai는 제8회 중국(포산) 국제 수소 에너지 및 연료 전지 기술 및 제품 박람회(CHFE2024)에서 SABIC의 핵심 전시회로 전시되었습니다.

이번 CHFE2024에서는 수소 생산, 저장, 운송, 연료 보급, 연료 전지, 최종 응용 등 수소 산업 체인의 모든 부문을 다루며 수소 에너지 분야의 최첨단 글로벌 기술과 제품을 강조했습니다.

JTYPEI®NA 바이폴라 프레임은 뛰어난 기계적 성능과 화학적 안정성으로 압축 강도, 크리프 저항성, 피로 저항성, 전기 절연성, 고탄성률, 내열성 및 난연성과 같은 여러 가지 뛰어난 특성을 제공하므로 PEI는 바이폴라 프레임에 선호되는 소재입니다.

PEI 바이폴라 프레임은 무게를 60% 줄이고 수소 생산 비용을 50% 절감합니다.

1. 전통적인 금속 분리판은 전해질에 처음 사용될 때 환경 부식에 취약하므로 부식을 방지하기 위해 니켈 도금이 필요합니다.

2. 알칼리 저항성으로 인해 PEI 바이폴라 프레임에는 니켈 도금이 필요하지 않으며 2차 처리가 필요하지 않습니다. 이는 부품 조립 속도를 높이고 전해조 시스템의 장기적이고 안전하며 안정적인 작동을 지원하여 장기간 사용 시 장비 고장을 최소화합니다.

3. PEI 바이폴라 프레임은 이온 오염 물질 방출 속도가 극히 낮아 교환막의 수명을 연장하고 비용을 절감합니다.

PEI 바이폴라 프레임은 수소 생산에서 중요한 역할을 하며, 운송, 난방 및 발전 분야에서 수소 에너지의 적용을 더욱 발전시킵니다. Jutai는 0.02~0.05mm 범위의 단일 조각 두께 제어를 통해 1mm만큼 얇은 PEI 시트와 양극 프레임을 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. Jutai는 고객에게 포괄적이고 전문적인 엔지니어링 플라스틱 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

AWE(알칼리수 전해조)

4가지 고성능 플라스틱의 기술적 혁신과 응용 장점

수소 전해조용 PEEK 양극판 : 고온 및 내부식성을 갖춘 '만능'

특수 엔지니어링 플라스틱의 벤치마크인 PEEK는 최대 260°C의 온도에서도 안정적인 성능을 유지하며 강산과 알칼리에 대한 저항력이 뛰어납니다. 밀도가 알루미늄의 1/3이고 인장강도가 강철의 70%에 불과한 PEEK는 탄소섬유(CF/PEEK)와 결합하여 강성과 내충격성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 Tesla의 휴머노이드 로봇 관절의 경량화를 통해 검증되었습니다. 수소 에너지 분야에서 PEEK는 양극판 및 밀봉 부품을 제조하는 데 사용되어 금속의 전기화학적 부식을 방지하는 동시에 전해조의 전체 중량을 30%-50%까지 줄일 수 있습니다. Zhongyan Co.와 같은 국내 기업은 이미 대규모 생산을 달성하여 수입 제품에 비해 비용을 40% 절감하여 더 넓은 응용 분야의 기반을 마련했습니다.

수소 전해조용 PSU 양극판: 알칼리성 환경의 '부식 방지 개척자'

폴리설폰(PSU)은 뛰어난 내알칼리성 및 치수 안정성을 갖추고 있으며 최대 180°C의 장기 작동 온도로 알칼리 전해조의 가혹한 조건에 적합합니다. 절연 특성으로 인해 양극판의 단락을 방지하고 추가 니켈 도금이 필요하지 않아 생산 공정이 단순화됩니다. Fluorine Hydrogen Energy와 같은 회사는 PSU 기반 양극판을 성공적으로 개발하여 기존 탄소강에 비해 무게를 60% 줄이고 흐름 채널 저항을 줄이는 구조 최적화를 통해 전해조 효율을 5~8% 향상시켰습니다.

수소전해조용 PPS 분리판 : 높은 가성비 '경량화의 주력'

폴리페닐렌 설파이드(PPS)는 밀도가 1.36g/cm3에 불과하고 열 변형 온도가 260°C를 초과하여 우수한 강성과 내화학성을 제공합니다. PPS는 PEEK에 비해 가격이 30~50% 더 저렴하고 국내 생산율도 높아(뉴호프케미칼의 생산능력은 22,000톤/년) 대규모 적용에 적합하다. 알칼리 전해조에서 PPS 양극판은 고농도 KOH 용액으로 인한 장기간 부식을 견딜 수 있습니다. 유두형 구조 설계로 접촉 저항을 15% 이상 줄여 PPS는 중저가 시장에서 선택되는 소재입니다.

PEM(양성자 교환막/순수 전해조)

4가지 고성능 플라스틱의 기술적 혁신과 응용 장점

PEI 수소 전해조용 양극판: 고강도 및 기능성을 갖춘 '혁신적인 선택'

폴리에테르이미드(PEI)는 유리전이온도가 215°C이고 인장강도가 100MPa를 초과하며 난연성과 유전 특성이 우수합니다. PEI는 변형을 통해 전도성 및 절연 기능을 모두 제공할 수 있습니다. 양성자 교환막(PEM) 전해조에서 PEI 기반 양극판은 흐름 채널과 밀봉 기능을 통합하여 구성 요소 수를 30% 줄이고 시스템 소형성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

금속에서 비금속으로의 재료 전환: 수소 에너지 장비의 성능 향상 및 비용 절감을 위한 핵심 경로

재료 선택에서 금속에서 비금속으로의 전환은 수소 에너지 장비의 성능 향상을 의미할 뿐만 아니라 산업 비용 절감 및 효율성 향상을 위한 중요한 경로입니다. PEI, PSU, PPS, PEEK와 같은 재료의 기술 혁신과 공정 성숙으로 전해조는 더 가볍고, 더 효율적이며, 더 경제적인 새로운 단계로 진입하고 있습니다. 이는 글로벌 수소 에너지 시장에 핵심 추진력을 불어넣고 그리드 패리티와 에너지 전환 노력을 지원하고 있습니다.