上海毫邦高分子材料有限公司：氫燃料電池氣場密封膠創新產品能有效降低生產成本
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????當前，在能源短缺與環境污染的雙重壓力下，世界各國對綠色高效能源技術的發展越來越重視。
????氫燃料電池因為清潔無污染和高能量轉換效率的優點受到廣泛關注。電堆作為燃料電池核心部件，是對外功率輸出的核心，其成本約占燃料電池系統總成本的42%～62%，所以電堆的開發對燃料電池推廣應用至關重要。隨著燃料電池的研究與發展，對電堆的密封技術、工藝實現、生產效率以及降本等各方面提出越來越高的要求。
上海毫邦高分子材料是致力于通過自主研發產品，在滿足客戶對產品的性能和生產效率的前提下，一直默默走在產品不斷創新的路上，努力提供適合行業需求的性價比高的產品，為行業發展添磚加瓦。
吳春蓮介紹，目前燃料電池電堆氣場的密封材料有有機硅橡膠、聚烯烴、EPDM等，工藝有點膠和注塑等，公司重點開發了新型密封材料UV聚烯烴，和有機硅與熱固化型聚烯烴相比，UV聚烯烴在阻氣性、壓縮永久變形比、耐化學性、有機硅析出等方面比較優異，工藝上在固化方式、涂膠工藝、涂膠精度控制和效率等方面上也比較高。
氫能源應用還處在初級階段，要解決的問題比較多，很多材料也有亮點也有明顯的缺點。去年的時候，公司在考慮，是否能夠開發出一種產品，既能滿足工藝性的要求，又能滿足性能以及壽命的要求，能夠滿足當前加工效率，達到性價比更高。
UV聚烯烴就是在這樣的背景下開發的。UV聚烯烴和其他材料相比，無需底涂，可以牢牢地黏住極板，點膠的精度比有機硅更高，UV固化時間僅需15秒左右，取決于工藝的選擇，按照點膠一張板的時間大概70秒左右，一臺小型UV固化設備，單板傳送移動帶固化傳送方式，可以滿足最低4臺點膠機的產能，能實現點膠和固化的自動化生產。
UV固化和熱固化的工藝比較，以一臺UV固化機舉例，UV聚烯烴可以省去底涂的工藝，節省了4臺固化機和4名工人，降低了相應的原材料，節省了成本。
綜合來說，公司研發的UV聚烯烴可以省去底涂的工藝，降低原材料，能耗和場地，以及人工等，大大降低生產成本。
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上海毫邦高分子材料有限公司
上海毫邦高分子材料有限公司，其主要經營膠粘劑，燃料電池用防凍液，去離子樹脂等產品。
該公司致力于為客戶提供好的產品和技術支持、健全的售后服務。
膠粘劑是保障燃料電池安全和保持其結構穩定的重要"防線"。隨著燃料電池市場規模的逐步擴大及對國產材料的扶持，此前主要依賴進口的膠粘劑正在加速實現國產化替代。在這一波國產化浪潮中，上海毫邦高分子材料有限公司（下稱"上海毫邦"）是其中典型代表。??
目前上海毫邦膠水年產能達300噸，已經和主流燃料電池產業鏈企業產生廣泛合作。??
公司用于燃料電池領域的產品品類多樣化：用于雙極板水場粘接的產品有環氧和有機硅，氣場粘接的產品有UV聚烯烴、有機硅、三元乙丙橡膠；用于膨脹石墨板的產品有浸漬液；用于MEA邊框注塑的有機硅；用于GDL和CCM的有UV壓敏膠；用于巡檢排線的有導電膠。其中部分產品屬于國內首創，技術應用處于領先位置。??
迎難而上??
燃料電池的電力是通過氫氣和氧氣的化學反應而得，其中作為燃料的氫氣，是一種無色無味、易燃易爆的小分子氣體，即使一個很小的縫隙也非常容易導致泄露，并且能在很廣的混合范圍內因小火花而引發燃燒。在燃料電池的應用中，膠粘劑必須能夠為電池提供良好的氣體密封，如果出現絲毫泄露都會影響電池的性能，并可能由此帶來安全隱患。??
此外，由于燃料電池內部偏濕熱和酸性的工作環境，膠粘劑除了要具備防止水蒸氣泄露的低透濕性、低透氣性以外，還要能夠在運行環境中具有耐酸、耐濕和耐熱性。如果考慮到燃料電池在汽車及便攜式設備等產品經常處于移動或振動環境中應用，燃料電池膠粘劑還需要有足夠的彈性來吸收劇烈的振動或沖擊。??
整體來看，相較于傳統行業用膠粘劑，燃料電池膠粘劑有一定技術門檻，加之行業發展初期市場容量偏小，導致前期國內企業缺乏研發動力。而以上海毫邦為代表的國內膠粘劑企業能夠迎難而上，源于其創業團隊在燃料電池用膠領域的深厚積累。??
上海毫邦總經理吳春蓮透露："毫邦是一家研發型公司，創始人及技術帶頭人郝建強博士有25年膠粘劑的研發和生產經驗。他自1996年開始在三鍵日本做第一代燃料電池氣場密封膠聚烯烴體系的TB1152、TB1153研發。我對于燃料電池密封膠的產品性能及市場也非常了解，自2005年開始涉足推廣TB1152、TB1153，到現在也有16年。基于我們的技術和應用的優勢，2019年毫邦順勢成立，開始從事氫燃料電池領域的產品研發和推廣。"??
產品領先??
經過不斷摸索，上海毫邦自主開發的密封膠材料有著明顯優異的性能，產品體系包括有機硅、UV膠、環氧膠、丙烯酸脂等。??
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以其已經上市的UV聚烯烴（CIPG）為例，保留了熱固型聚烯烴的優點，阻氣性、耐酸性、耐乙二醇性能好；改善了熱固聚烯烴壓縮永久變形比的缺點，可以達到壓縮永久變形比2%-7%；工藝上做到保型性及接頭融合無痕跡；固化效率非常高，固化時間是10秒；可以和極板很好地粘接，無需底涂、光固的方式，減少極板由于熱固的原因產生二次翹曲、變形和開裂。該UV聚烯烴屬于國內首創，技術應用處于領先位置。??
上海毫邦的其他材料也各有優點，比如用于柔性石墨板的浸漬液，這款材料自2019年開始研發的，目前已經投入量產，已經被一部分客戶采用，產品各項性能指標均達到要求；針對用于雙極板水場粘接用環氧，上海毫邦針對燃料電池行業的環氧，在現有的產品的基礎上提高了產品的韌性，改進了產品的本固分離的現象，同時長期耐化學性會更優；針對粘結金屬板和硅膠墊片時強度不夠的情況，提供不同極板的粘結材料。??
此外，公司還可以提供系統用防凍液、離子樹脂、電堆外部的密封和粘接、增濕器的密封和粘接等材料。其中防凍液可以做到電導率長期保持非常低的水平，該產品通過了一系列的試驗測試；用于離子器的混床樹脂的吸附能力非常高，耐溫性能也很好。??
"毫邦的燃料電池用膠優勢是憑借豐富的經驗，可以給客戶提供一整套的方案，當客戶需求變化時，我們可以快速調整產品配方來匹配客戶的需求。"吳春蓮表示。??
隨著今年首批示范城市群名單的確定，預計明年燃料電池發展將迎來小爆發，已經在燃料電池行業占據口碑優勢的上海毫邦迎來了新的發展機遇。目前公司膠水的生產規模是年產量300噸，其實可以很好地滿足下游用戶的增量需求。??
但精益求精的吳春蓮說："我們還會繼續招募人才，重點增加研發和生產方面的員工。同時會增添硬件設施，比如一部分生產設備及檢測設備等，為迎接市場擴張做好充分準備。"
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上海毫邦高分子材料有限公司于2019年成立，并開始氫燃料電池產業中的材料研發，目前產品主要涉及到：氫燃料電池電堆的密封和粘結、燃料電池系統的防凍液和去離子器以及零部件的密封與粘結等。
本次研討會上，吳春蓮從密封材料，密封工藝和目前的技術短板三個方向來向大家介紹上海毫邦高分子燃料電池密封膠技術的相關進展。
目前，燃料電池市場上主流密封膠以有機硅、聚烯烴以及EPDM為主，而在工藝方向分為貼硅膠墊片、點膠以及注塑三個方向。
有機硅和聚烯烴是現在市面上最常用的密封膠，但都存在一定缺點，制約著燃料電池的發展。
目前，市場上有機硅的存在問題如下——
有壽命問題，耐酸性、耐化學性較弱；
壓縮永久變形比相比較大，長期性弱；
有機硅有析出的潛在問題；
阻氣性較差。
吳春蓮表示，在單組份有機硅方面，需要加熱固化效率低，而雙組分有機硅合格率有待進步。雙組分有機硅由于壓力大，溫度高對雙極板的工藝要求更高，而且在點膠和注塑時需要底涂劑來輔助黏結。
目前，聚烯烴按照固化方式分為加熱固化型和UV固化型。化熱固化的聚烯烴體系了解相對較多，壓縮永久變形比相比較大，因其無法降粘導致了其工藝無法注塑只能使用點膠工藝。
同時，聚烯烴固化溫度高，極板可能無法承受高溫而翹曲或開裂，對極板的質量有一定要求導致生產效率低。加熱型聚烯烴對鉑金催化十分敏感，并且有著固化不完全的風險。
但是，聚烯烴仍有許多優點，例如阻氣性較好、耐化學性好，且沒有析出的現象。
據吳春蓮介紹，現階段關于密封膠普遍主要考慮以下兩個因素——
產品點膠性是否滿足精度要求；
產品在行業內是否有成功的案例、對鉑金是否有毒性、是否有小分子析出、壓縮永久變形比等參數。
隨著行業發展，上海毫邦嘗試研發一種材料，在性能，合格率，經濟效益方面都足夠優秀的產品，于是聚烯烴UV就此面世。
UV聚烯烴具有阻氣性好、耐化學性好、無小分子析出、壽命長的優點，同時壓縮永久變形變化小且不會出現不完全固化的現象，且無需加熱，加強極板強度，降低開裂幾率。
按照國家壓變的測試條件下，聚烯烴的壓變率保持在10%以內。
數據表明，UV聚烯烴精度適合高于有機硅，只需15s完成固化，效率高，UV固化小型設備可以維持四臺點膠機的產能，可以節約人工成本，提高成型效率。
吳春蓮表示，江蘇毫邦的UV聚烯烴工藝只適合點膠的工藝，目前正在研究聚烯烴注塑的工藝，這也需要解決模具材料的設計與選擇、精度與脫模等種種難題，這也都需要在原材料設計與工藝方面等進行配合完成。
此外，UV聚烯烴工藝在沒有改變的情況下，有表面氧阻聚的影響。目前上海毫邦也解決了相應的難題，通過工藝的改變，改善氧阻聚的問題并且可以實現工業化自動生產。
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