上海唐鋒能源科技有限公司膜電極生產

??上海唐鋒能源科技有限公司創建于2017年7月，擁有燃料電池膜電極設計、材料、工藝、設備、測試評估等全套核心技術，致力于燃料電池"心臟"膜電極的研發和批量化制造。

由1名教授級高工、8名博士、20余名碩士組成強大的研發團隊，核心成員既有來自上海汽車、上海通用等主流品牌，又有來自蔚來等互聯網新思維的人才注入。

自主開發的CCM涂敷工藝，MEA自動封裝工藝及膜電極成型工藝，實現效率與性能的平衡，年產能達到100萬片,處于行業領先水平。

核心工藝

By 2021-04-26

自主開發的CCM噴涂工藝，實現功能層間歇噴涂，催化層厚度達到微米級控制精度，尺寸精度達到±0.5mm。
MEA卷對卷自動封裝工藝，大幅提高膜電極生產效率和自動化率，降低材料損耗率，封裝精度達到±0.5mm。

燃料電池膜電極關鍵核心材料、核心工藝及核心設備自主開發，具備從原材料到電堆系統的全套標準化測試診斷和分析能力。

以物聯網技術為基礎，以平臺型智能硬件為載體，對生產產品、質量、設備、物流進行管理與監控，使其全產業鏈可視化，達到生產最優化、流程最簡化、效率最大化、成本最低化和質量最優化的為目標。

創新產品-膜電極

自主創新的高性能低鉑膜電極,鉑載量 < 0.25gPt/kW、具有載量低、性能高、使用壽命長等特點，是國內第一款批量交付的合金催化劑膜電極產品，技術指標達到世界先進水平，在國內處于行業領先水平。

高性能低鉑膜電極
三大技術創新

解決低鉑化和高功率密度的矛盾

? ????????功率密度≥1.3W/cm²

解決低鉑化和長壽命之間的矛盾

? ?????????已通過10000h壽命驗證

解決低鉑化和寬工況運行的矛盾

? ?????????已通過車規級工況驗證

上海交通大學燃料電池研究所成立于1998年，是國內第一家在高校成立的專業燃料電池研究機構。研究領域包括：質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、直接甲醇燃料電池、鋰電池等儲能電池；研究范圍覆蓋相關電化學催化機理、關鍵材料、電池部件和系統開發。演講中，章俊良重點介紹了上海交通大學燃料電池研究所在膜電極、催化劑方面的研究。

章俊良表示，膜電極是燃料電池核心部件，以貴金屬鉑為催化劑，直接決定著電池性能、壽命和成本。受全球鉑儲量限制，高鉑載量、高成本膜電極成為燃料電池汽車大規模推廣"卡脖子"難題！該如何解決這一難題？

章俊良指出，低鉑化（≤0.2mgPt/cm2或0.2gPt/kW）是解決上述難題的根本途徑。但是，目前實現低鉑膜電極仍面臨諸多技術挑戰。"比如當鉑的用量下降到0.1mgPt/cm2以下，它的問題非常多，包括高功率難以實現；長壽命運行不行；復雜工況不能適應；電極里面的離子電阻大幅度增加，導致的是顆粒傳阻、質子導電出問題。"章俊良表示。

針對這些問題，上海交通大學燃料電池研究所推出了相應的解決方案，并取得了一些較好的成效：

比如，該研究所發明了具有超低傳質阻力的新型低鉑合金膜電極技術。通過實驗設計首次定量區分了電極內局域傳質和本體傳質，從而得以發現低鉑膜電極大電流區性能受控于局域傳質，揭示了低鉑膜電極催化劑表面氧氣分子的傳輸機制；同時，提出通過調控催化劑載體荷電狀態，優化三相界面結構，改善局域傳質的策略，使新型低鉑合金膜電極產品與傳統低鉑膜電極相比，催化層傳質阻力降低約30%-40%，實現1.2A/cm2電池性能提升33%。

該研究所還發明了新型抗腐蝕鉑合金催化劑及其批量化制備技術。該研究所發現了合金催化劑"溶解-擴散-沉積"導致過渡金屬流失的衰減機制，通過構建低鉑膜電極壽命衰減的物理數學模型，提出了單位比表面積活性衰減是抑制壽命的主導因素。

此外，其還發明了憎水性梯度分布的非均質膜電極疊層制備技術。該研究所發現了電極中納米尺度下質子傳導的"限域效應"及金屬陽離子污染對其抑制作用，揭示了低濕條件下離子電阻大幅增加原因，為零增濕運行條件高性能膜電極設計提供理論指導。同時，發明了催化層憎水性梯度分布的膜電極結構，實現產物水對膜電極的自增濕，基于超聲精密噴涂，突破了非均質低鉑合金膜電極疊層批量制備技術，干燥條件性能降低減少50%以上。

演講中章俊良特別透露，研究所的發明技術已實現產業化應用，建成了國內首條車用燃料電池低鉑合金膜電極生產線；同時完成了車用燃料電池低鉑合金膜電極微觀傳質、電荷傳遞、材料衰減方面的理論突破，形成了高功率密度、長壽命運行、適應復雜工況的低鉑合金膜電極批量制備技術，并實現了成果的產業化應用，為我國燃料電池技術躋身世界一流水平發揮了重要作用。

上海交通大學燃料電池研究所孵化出的公司唐鋒能源科技有限公司，成立于2017年，專業從事氫燃料電池膜電極設計、開發、生產銷售的高新技術企業。唐鋒能源科技有限公司的發展使命是堅持科技創新、推動燃料電池產業化。

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