Vor dem Hintergrund der sich beschleunigenden globalen Energiewende eröffnen Wasserstoff-Brennstoffzellen als wichtiger Träger sauberer Energie beispiellose Entwicklungschancen. Die Membran-Elektroden-Einheit (MEA) als Kernkomponente einer Brennstoffzelle beeinflusst direkt die Effizienz und Lebensdauer des gesamten Zellsystems. Dabei bestimmt insbesondere der Herstellungsprozess des Kohlepapiers für die Gasdiffusionsschicht (GDL) maßgeblich die Porositätsstruktur, die Leitfähigkeit und die mechanische Festigkeit der GDL.
Vier zentrale Schwachstellen und Lösungen bei der GDL-Kohlepapierproduktion
Für Hersteller von GDL-Kohlenstoffpapier für Wasserstoffbrennstoffzellen liegt der Schlüssel zum Markterfolg darin, ob sie Hochleistungskohlenstoffpapier mit exzellenter Konsistenz stabil, effizient und kostengünstig produzieren können. Herkömmliche Produktionsanlagen (wie Flach- und Walzenpressen) stellen auf dem Weg zur Großserienfertigung zahlreiche Hindernisse dar.
Problem 1: Mangelhafte Produktkonsistenz, niedrige Ausbeute und Schwierigkeiten bei der Massenlieferung
Traditionelles Dilemma: Herkömmliche Flachpressen sind durch die Bearbeitungsgenauigkeit der Heißpressplatten und deren thermische Verformung nach dem Erhitzen beeinträchtigt. Dies führt zu erheblichen Abweichungen in der Dickengleichmäßigkeit des ausgehärteten Kohlepapiers. Zudem ermöglicht das intermittierende Pressverfahren nur die Produktion von Bögen mit bestimmten Abmessungen, sodass die Lieferung von Rollen unterschiedlicher Größen nicht möglich ist. Beim traditionellen Walzenpressen erfolgt der Druck linienförmig, wobei er von der Walzenmitte zu den Enden hin abnimmt. Dadurch wird das Kohlepapier in der Mitte straff und an den Rändern locker. Dies führt direkt zu ungleichmäßiger Dicke und inkonsistenter Porenverteilung. Selbst innerhalb derselben Charge oder sogar desselben Kohlepapierbogens kann die Leistung schwanken, wobei die Ausbeute langfristig bei etwa 85 % liegt. Dies stellt ein hohes Risiko für die Abwicklung von Großaufträgen dar.
Mingkes isostatische Drucklösung: Die isostatische Technologie erzielt einen echten, gleichmäßigen Oberflächendruck basierend auf dem Pascalschen Gesetz der Strömungsmechanik. Ähnlich dem hydrostatischen Druck in der Tiefsee wirkt er gleichmäßig auf jeden Punkt des Kohlepapiers aus allen Richtungen.
ErgebnisseWirkung:
- Gleichmäßige Dicke:Dickentoleranzen von einem Dutzend Mikrometern bis innerhalb stabilisieren±3μm.
- Porenhomogenität: Die Porosität kann konstant auf einem hohen Standard von 70% ±2% gehalten werden.
- Ertragssteigerung: Die Ertragsrate konnte von 85 % auf über 99 % gesteigert werden, was eine stabile, groß angelegte und qualitativ hochwertige Lieferung ermöglicht.
Problem 2: Geringe Produktionseffizienz, erhebliche Kapazitätsengpässe und hohe Kosten
Traditionelles Dilemma: Die meisten hochwertigen Laminierverfahren arbeiten chargenweise, ähnlich wie ein Backofen, der jeweils nur eine Charge backt. Die Produktion verläuft langsam, die Anlagen werden häufig ein- und ausgeschaltet, der Energieverbrauch ist hoch, die Abhängigkeit von Arbeitskräften groß und die Kapazitätsgrenze schnell erreicht.
Mingke Isostatic Solution: Die Doppelband-Isostatikpresse ist im Wesentlichen als kontinuierlich arbeitender „Hochtemperatur-Hochdruck-Tunnel“ konzipiert. Das Substrat wird von einem Ende eingeführt, durchläuft einen kompletten Prozess der Verdichtung, Aushärtung und Abkühlung und wird kontinuierlich am anderen Ende ausgegeben.
Lösungseffekte:
- Produktionssprung: Ermöglicht eine kontinuierliche Produktion rund um die Uhr mit Geschwindigkeiten von 0,5 bis 2,5 Metern pro Minute und einer Jahresleistung von bis zu 1 Million Quadratmetern pro Produktionslinie, wodurch die Effizienz um mehr als das Fünffache gesteigert wird.
- KostenVerdünnungDer kontinuierliche Produktionsskaleneffekt senkt die Abschreibungs-, Energie- und Arbeitskosten pro Quadratmeter erheblich.Messungen habenzeigenndass die gesamten Produktionskosten um 30 % gesenkt werden können.
- Arbeitsersparnis: Der hohe Automatisierungsgrad ermöglicht eine Reduzierung des Personalbedarfs pro Schicht um 67 %.
Problempunkt 3: Enges Prozessfenster, hohe Kosten für die Fehlersuche durch Versuch und Irrtum sowie begrenzte Innovation
Traditionelles Dilemma: Die Leistung von GDL-Kohlepapier reagiert äußerst empfindlich auf Temperatur- und Druckverläufe. Herkömmliche Geräte ermöglichen keine präzise Temperaturregelung und verfügen über nur eine einzige Druckkurve, was die exakte Nachbildung des optimalen Laborprozesses erschwert. Möchten Sie eine neue Rezeptur oder Struktur ausprobieren? Der Testzyklus ist langwierig, die Fehlerrate hoch und die Kosten für das Ausprobieren enorm.
Die statische Drucklösung von Mingke: Bietet eine hochflexible und präzise steuerbare Prozessplattform.
Lösungseffekte:
- Präzise Temperaturregelung: Unabhängige Temperaturregelung in mehreren Zonen mit einer Genauigkeit von bis zu ±0,5℃, die eine perfekte Harzaushärtung gewährleistet.
- Einstellbarer Druck: Der Druck kann im Bereich von 0-12 bar präzise eingestellt und gehalten werden, um eine optimale Gleichmäßigkeit zu gewährleisten.
- VerfahrenRettungSobald die optimalen Parameter gefunden sind, können sie mit einem Klick im System „gesperrt“ werden, wodurch eine 100%ige Reproduzierbarkeit des Prozesses erreicht und eine stabile Produktleistung sichergestellt wird.
- Stärkung von Forschung und Entwicklung: Nanjing Mingke verfügt derzeit über zwei dDoppel-Isostatische Pressenprüfmaschinen mit Band bieten eine zuverlässige Testplattform auf Produktionsniveau für die Forschung und Entwicklung neuer Materialien und Strukturen und reduzieren Innovationsbarrieren und -risiken erheblich. Gleichzeitig können Startups mit begrenztem Startkapital und Schwierigkeiten bei der Anschaffung von Ausrüstung Kleinserien-Auftragsfertigungsdienstleistungen mit einer Laufzeit von einer Woche bis zu einem Monat angeboten werden, um die Lieferfähigkeit von Kohlepapierprodukten zu verbessern, Unternehmen bei der Durchführung erster Pilotproduktionen zu unterstützen und hohe Vorabinvestitionen in Ausrüstung zu reduzieren.reduzierenRisiken.
Problempunkt 4:Überschüssiger Klebstoff aus Phenolharz, hoher Verlust an Trennpapier oder Trennmittelhilfsmaterials.
Traditionelles Dilemma: Nach dem Aushärten des Phenolharzes lässt es sich nur schwer von der Pressplatte oder dem Stahlband trennen. Herkömmliche Unternehmen verwenden Trennmittel oder Trennpapier, um den Entformungsprozess zu erleichtern. Hochwertige Trennmittel oder Trennpapiere sind jedoch teuer in der Anschaffung, und der hohe Verbrauch während der Produktion erhöht die Kosten der Kohlepapierherstellung, was der Wettbewerbsfähigkeit der Produkte am Markt entgegenwirkt.
Mingke Isostatic Solution: Die isostatische Doppelstahlbandpresse von Mingke ermöglicht es dem Kunden, verchromte Pressstahlbänder zu wählen.
Lösungseffekt: Interne Tests im Werk Mingke mit verchromten Stahlbändern auf härtendem Kohlepapier ergaben, dass diese im Vergleich zu herkömmlichen Pressstahlbändern eine bessere Harzhärtung und Trennleistung bieten. Überschüssige Klebstoffreste lassen sich leichter entfernen, und mit einer mobilen Reinigungsbürste können verbleibende Klebstoffreste auf der Stahlbandoberfläche problemlos beseitigt werden. Dies hilft Kunden, Kosten für Trennmittel und Trennpapier zu sparen. Die Chromschicht auf der Stahlbandoberfläche verbessert die Härte und Verschleißfestigkeit des Bandes deutlich. Darüber hinaus schützt der dichte Oxidfilm, der sich durch die Chromschicht auf der Stahlbandoberfläche bildet, effektiv vor Korrosion durch Sauerstoff, Wasser und andere korrosive Elemente und verlängert so die Lebensdauer des Stahlbandes.
Für Anwender, die lange auf importierte Geräte angewiesen waren, bietet Nanjing Mingke als einheimisches Unternehmen eine bessere Lösung:
- Inländische Substitution: Aufbrechen des Importmonopols durch Vorteile bei der Anschaffung und Wartung von Ausrüstung.
- Schnelle Serviceleistung: Technischer Support rund um die Uhr, Techniker vor Ort innerhalb von 48 Stunden – damit werden die langsame Reaktionszeit nach dem Kauf und die langen Ersatzteilzyklen importierter Geräte vollständig behoben.
Tatsächliche Anwendungsergebnisse: Schaffung eines signifikanten Mehrwerts für die Kunden
Nachdem ein renommiertes Unternehmen für Wasserstoffbrennstoffzellen die isostatische Doppelstahlbandpresse von Minke eingeführt hatte, erzielte es bemerkenswerte Ergebnisse bei der Herstellung von GDL-Kohlepapier.
- Deutliche Verbesserung der Produktausbeute: Steigerung von 85 % bei herkömmlichen Verfahren auf über 99 %.
- Deutliche Steigerung der Produktionseffizienz: Die tägliche Produktionskapazität erreicht 3.000 Quadratmeter.
- Reduzierter Energieverbrauch: Der Gesamtenergieverbrauch sank um 35 %.
Produktleistungsoptimierung:
- Gleichmäßigkeit der Porosität: 70 % ± 2 %
- Spezifischer Widerstand in der Ebene: < 5 mΩ·cm
- Spezifischer Widerstand senkrecht zur Ebene: < 8 mΩ·cm²
- Zugfestigkeit: > 20 MPa - Gleichmäßigkeit der Dicke: ±3 μm
VollständigService-System und technischer Support
Nanjing MingkeVerfahrenSystems Co., Ltd. bietet seinen Kunden umfassenden technischen Service-Support:
1. Unterstützung der Prozessentwicklung
AEin professionelles technisches Team unterstützt die Kunden bei der Optimierung der Prozessparameter und der Anpassung der Anlagen, um sicherzustellen, dass die Anlagen die spezifischen Anforderungen des Produktionsprozesses erfüllen.
2. Kundenspezifische Ausrüstungsdienstleistungen
Wir bieten maßgeschneiderte Ausrüstungsdienstleistungen gemäß den speziellen Bedürfnissen unserer Kunden an, einschließlich Sondergrößen, Sonderkonfigurationen usw.
3. Installations- und Inbetriebnahmedienstleistungen
Ein erfahrenes Ingenieurteam bietet Installations- und Inbetriebnahmedienstleistungen vor Ort, um sicherzustellen, dass die Anlagen schnell in Produktion genommen werden können.
4. Technische Ausbildung
Bieten Sie umfassende Schulungen zur Bedienung und Wartung der Geräte an, um sicherzustellen, dass die Kunden diese fachgerecht bedienen und warten können.
5. Kundendienst
Es soll ein 24-Stunden-Schnellreaktionsmechanismus eingerichtet werden, um zeitnahen Kundendienst und technischen Support zu gewährleisten und so eine ununterbrochene Produktion sicherzustellen.
Die Branche bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Die statisch-isostatische Doppelstahlbandpresse von Mingke eignet sich nicht nur für die Herstellung von GDL-Kohlenpapieren für Wasserstoffbrennstoffzellen, sondern kann auch in zahlreichen anderen Bereichen eingesetzt werden:
- Brennstoffzellen: GDL-Kohlenpapier, Katalysatorschichtvorbereitung;
- Festkörperbatterien: Elektrodenfolienverdichtung und Molekulargewichtted;
- Verbundwerkstoffe: Herstellung von Kohlenstofffaser-Prepregs;
- Spezialpapier: Hochdichte Verdichtung und Formgebung;
- Neue Energiematerialien: Herstellung verschiedener funktionaler Dünnschichtmaterialien.
Vorteile der Mingke Doppelstahlband-Isostatikpresse:
Nanjing Mingke hat zehn Jahre lang seine Technologie verfeinert und investiert kontinuierlich in die Forschung und Entwicklung von Doppelstahlband-Isostatikpressen. Das Unternehmen verfügt nun über Hochtemperaturpressen, die Temperaturen von bis zu 400 °C erreichen und deren Druckgenauigkeit innerhalb von ±2 % geregelt wird. Dank dieser technischen Expertise ist Mingke die beste Wahl für Kohlepapier-Härtungspressen, wenn Wert auf ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis und minimales Risiko gelegt wird. Die meisten inländischen Unternehmen, die Rollen-zu-Rolle-Kohlepapier härten, entscheiden sich heute für Nanjing Mingke als Partner.
Veröffentlichungsdatum: 09.10.2025