Quadro bipolar de energia de hidrogênio Jutai PEI

Jutai – estrutura bipolar PEI (polieterimida) – foi apresentada como uma exposição principal da SABIC na 8ª Exposição Internacional de Produtos e Tecnologia de Célula de Combustível e Energia de Hidrogênio da China (Foshan) (CHFE2024).

Este CHFE2024 cobriu todos os segmentos da cadeia da indústria do hidrogénio, incluindo produção, armazenamento, transporte, reabastecimento, células de combustível e aplicações finais de hidrogénio, destacando tecnologias e produtos globais de ponta no campo da energia do hidrogénio.

A estrutura bipolar JTYPEI®NA oferece múltiplas propriedades excelentes, como resistência à compressão, resistência à fluência, resistência à fadiga, isolamento elétrico, alto módulo, resistência ao calor e retardamento de chama, com excepcional desempenho mecânico e estabilidade química, tornando o PEI o material preferido para estruturas bipolares.

A estrutura bipolar PEI consegue uma redução de peso de 60% e uma redução de custos de 50% na produção de hidrogénio.

1. As placas bipolares metálicas tradicionais são suscetíveis à corrosão ambiental quando usadas pela primeira vez em eletrólitos, exigindo revestimento de níquel para evitar corrosão.

2. Devido à sua resistência a álcalis, a estrutura bipolar PEI não necessita de niquelagem, evitando o processamento secundário, o que ajuda a acelerar a montagem dos componentes e suporta a operação segura, confiável e de longo prazo do sistema eletrolisador, minimizando falhas do equipamento durante o uso prolongado.

3. A estrutura bipolar PEI possui uma taxa de liberação de íons contaminantes extremamente baixa, o que prolonga a vida útil da membrana de troca e reduz custos.

A estrutura bipolar PEI desempenha um papel crucial na produção de hidrogénio, avançando ainda mais a aplicação da energia do hidrogénio no transporte, aquecimento e geração de energia. A Jutai tem capacidade para produzir chapas PEI com espessura de até 1 mm e molduras bipolares, com controle de espessura de peça única variando de 0,02 a 0,05 mm. A Jutai se dedica a fornecer aos clientes soluções abrangentes e profissionais de plásticos de engenharia.

AWE (eletrolisador de água alcalina)

Avanços tecnológicos e vantagens de aplicação dos quatro plásticos de alto desempenho

Placas bipolares PEEK para eletrolisador de hidrogênio: o 'versátil' com alta temperatura e resistência à corrosão

PEEK, referência em plásticos de engenharia especiais, mantém desempenho estável em temperaturas de até 260°C e é resistente a ácidos e álcalis fortes. Com uma densidade de apenas 1/3 da do alumínio e uma resistência à tração de 70% da do aço, o PEEK pode ser combinado com fibra de carbono (CF/PEEK) para melhorar significativamente a sua rigidez e resistência ao impacto. Isto foi validado na redução do peso das articulações do robô humanóide de Tesla. No campo da energia do hidrogênio, o PEEK pode ser usado para fabricar placas bipolares e componentes de vedação, evitando a corrosão eletroquímica de metais e reduzindo o peso total do eletrolisador em 30% -50%. Empresas nacionais como a Zhongyan Co. já alcançaram uma produção em grande escala, reduzindo os custos em 40% em comparação com produtos importados, estabelecendo as bases para uma aplicação mais ampla.

Placas bipolares PSU para eletrolisador de hidrogênio: o 'pioneiro em resistência à corrosão' em ambientes alcalinos

A polissulfona (PSU) possui excelente resistência a álcalis e estabilidade dimensional, com uma temperatura operacional de longo prazo de até 180°C, tornando-a adequada para as condições adversas de eletrolisadores alcalinos. Suas propriedades isolantes evitam curto-circuito das placas bipolares, eliminando a necessidade de niquelagem adicional, o que simplifica o processo de produção. Empresas como a Fluorine Hydrogen Energy desenvolveram com sucesso placas bipolares baseadas em PSU, reduzindo o peso em 60% em comparação com o aço carbono tradicional e melhorando a eficiência do eletrolisador em 5%-8% através da otimização estrutural que reduz a resistência do canal de fluxo.

Placas bipolares PPS para eletrolisador de hidrogênio: a 'principal força da redução de peso' com alto custo-desempenho

O sulfeto de polifenileno (PPS) possui densidade de apenas 1,36g/cm³ e temperatura de distorção térmica superior a 260°C, oferecendo excelente rigidez e resistência química. Comparado ao PEEK, o PPS é 30%-50% mais econômico e tem uma alta taxa de produção doméstica (por exemplo, a New Hope Chemical tem capacidade de 22.000 toneladas/ano), tornando-o adequado para aplicações em larga escala. Em eletrolisadores alcalinos, as placas bipolares PPS podem resistir à corrosão de longo prazo causada por soluções de KOH de alta concentração. Com design de estrutura papilar, reduzem a resistência de contato em mais de 15%, tornando o PPS o material preferido para o mercado de médio a baixo custo.

PEM (membrana de troca de prótons/eletrolisador de água pura)

Avanços tecnológicos e vantagens de aplicação dos quatro plásticos de alto desempenho

Placas bipolares PEI para eletrolisador de hidrogênio: a 'escolha inovadora' com alta resistência e funcionalidade

A polieterimida (PEI) possui temperatura de transição vítrea de 215°C e resistência à tração superior a 100MPa, com excelente retardamento de chama e propriedades dielétricas. Através da modificação, o PEI pode fornecer funções condutoras e isolantes. Em eletrolisadores de membrana de troca de prótons (PEM), as placas bipolares baseadas em PEI podem integrar canal de fluxo e funções de vedação, reduzindo o número de componentes em 30% e melhorando significativamente a compactação do sistema.

Transição de materiais de metais para não metais: um caminho fundamental para melhoria de desempenho e redução de custos em equipamentos de energia de hidrogênio

A mudança de metais para não metais na escolha de materiais representa não apenas um salto no desempenho dos equipamentos de energia a hidrogénio, mas também um caminho crucial para a redução de custos industriais e o aumento da eficiência. Com os avanços tecnológicos e a maturação de processos de materiais como PEI, PSU, PPS e PEEK, os eletrolisadores estão entrando em uma nova etapa de serem mais leves, mais eficientes e mais econômicos. Isto está a injetar um impulso fundamental no mercado global de energia do hidrogénio, apoiando a paridade da rede e os esforços de transição energética.