【热点聚焦】美国Hexcel公司的碳纤维及其预浸料产品将用于高效的氢燃料电池系统

7月12日，美国Hexcel公司通过官网对外宣布其产品将在 DOLPHIN（Disruptive PEM Fuel Cell stack with nOvel materiaLs, Processes, arcHitecture, and optimized INterfaces） 项目中扮演重要的角色，该项目旨在开发具有新材料、新工艺、新结构和优化接口的颠覆性 质子交换膜燃料电池系统（PEMFC）。

Hexcel公司将与领先的研究和技术合作伙伴合作，为更高效的氢燃料电池开发先进的复合材料解决方案，从而加速采用更清洁、更可持续的燃料电池技术。

该项目将对当前最先进的技术进行重大改进，除了完全开发的 100kW 电池堆设计之外，还提供具有更高功率密度的 5kW 燃料电池电池堆演示器。虽然目前用于汽车应用的 PEMFC 堆技术已证明其在性能和耐用性方面具有竞争力，但降低生产成本是目前燃料电池大规模生产和商业化的主要挑战。DOLPHIN 项目旨在对新的电池架构实施一种创新的、颠覆性的工艺，将重复单元简化到两个集成的核心组件，以展示新一代燃料电池的进一步潜力。

为了实现一个具有挑战性的目标，即：体积功率密度增加 25%，该项目将在电池和电池堆设计、制造技术、工艺集成、界面质量、材料效率和轻质复合材料等领域结合创新方法。该项目正朝着 3 级的技术准备水平 (TRL) 推进——这是定位 DOLPHIN 技术的概念实验证明。

Hexcel公司将为项目提供轻质 PrimeTex® 编织碳纤维织物、HexMC® 成型材料、HexPly® 预浸料和预浸料层压板，这些材料将应用于三个关键领域（终端板、气体扩散层和双极板）以减轻燃料电池堆的重量和体积。

PrimeTex® 轻质铺展丝束编织碳纤维增强材料将分别以干态和HexPly® M901 预浸料的单层结构（<100μm 厚度）形式用于燃料电池的气体扩散层和双极板。低空气重量PrimeTex®增强材料的专利纤维铺展技术提高了均匀性，提供了无缝隙结构，减少了在双极板应用中至关重要的孔隙率。

位于 Les Avenières（法国）、Duxford（英国）和 Neumarkt（奥地利）的 Hexcel 工厂将为DOLPHIN 项目提供支持。Hexcel将用 HexPly® 和 HexMC® 材料代替金属板来生产压模端子板，以减轻重量并促进额外的集成功能。

DOLPHIN 项目已获得第 826204 号赠款协议项下燃料电池和氢 2 联合项目的资助。该联合项目得到“欧盟地平线 2020 研究与创新计划（European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation program）”、“欧洲氢能”和“欧洲氢能研究”的支持。

随着温室气体减排目标凸显对更绿色燃料的需求，欧盟燃料电池和氢气联合技术倡议继续资助专注于解决性能、耐用性和稳定性限制的研究，而生产成本阻碍了目前最先进的燃料电池技术的大规模生产和广泛商业化。由CEA（粮农组织原子能和能源替代方案）协调，HExcel将加入领先的研究和工业氢燃料电池技术合作伙伴SimiBig（JV FuurCIA和MICHELIN），ZSW乌尔姆，化学，DMG莫里添加剂GMH，和曼彻斯特大学。

在 CEA（Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives）的协调下，Hexcel将与全球领先的研究和工业氢燃料电池技术合作伙伴 Symbio（佛吉亚和米其林合资公司）、ZSW Ulm、科慕、DMG MORI Additive GmbH 和曼彻斯特大学等，开展该项目研究工作。