על רקע מעבר אנרגטי עולמי מואץ, תאי דלק מימן, כנשא חשוב של אנרגיה נקייה, מבשרים הזדמנויות פיתוח חסרות תקדים. מכלול אלקטרודת הממברנה (MEA), כמרכיב הליבה של תא דלק, משפיע ישירות על היעילות ואורך החיים של מערכת התאים כולה. בין אלה, תהליך ההכנה של נייר הפחמן של שכבת דיפוזיה גזית (GDL), ובמיוחד תהליך הריפוי והיציקה, קובע ישירות את מבנה הנקבוביות, המוליכות והחוזק המכני של ה-GDL.
ארבע נקודות כאב מרכזיות ופתרונות בייצור נייר פחמן GDL
עבור יצרני נייר פחמן GDL עבור תאי דלק מימן, המפתח לניצחון בשוק טמון ביכולתם לייצר נייר פחמן בעל ביצועים גבוהים ועקביות מעולה בצורה יציבה, יעילה וחסכונית. ציוד ייצור מסורתי (כגון מכבשי שטוחים ומכבשי גליל) מציב מכשולים רבים בדרך לייצור בקנה מידה גדול.
נקודת כאב 1: עקביות מוצר ירודה, שיעור תפוקה נמוך וקושי באספקה המונית
דילמה מסורתית: מכבשי כבישה שטוחים מסורתיים מושפעים מדיוק העיבוד של לוחות הכבישה החמים ומהעיוות התרמי של הלוחות לאחר החימום, וכתוצאה מכך נוצרת סטייה גבוהה באחידות העובי של נייר הפחמן המוקשה. בנוסף, שיטת הכבישה לסירוגין מאפשרת ייצור של גיליונות במידות ספציפיות בלבד, מה שמקשה על אספקת גלילים בגדלים שונים ללקוחות. כבישת גלילים מסורתית מפעילה לחץ באמצעות מגע קו, כאשר הלחץ יורד ממרכז הגלילים לכיוון הקצוות, וגורמת לנייר הפחמן להיות הדוק באמצע ורפוי בקצוות. זה מוביל ישירות לעובי לא אחיד ולפיזור נקבוביות לא עקבי. אפילו בתוך אותה אצווה, או אפילו באותו גיליון נייר פחמן, הביצועים יכולים להשתנות, כאשר התפוקות נעות סביב 85% בטווח הארוך, מה שמהווה סיכון גבוה לאספקת הזמנות בקנה מידה גדול.
פתרון לחץ איזוסטטי של מינגקה: הטכנולוגיה האיזוסטטית משיגה לחץ אחיד של "מגע פני השטח" אמיתי המבוסס על חוק פסקל של מכניקת הזורמים. בדומה ללחץ ההידרוסטטי במעמקי הים, היא פועלת באופן אחיד על כל נקודה של נייר הפחמן מכל הכיוונים.
תוצאותאֵפֶקְט:
- עקביות עובי:ייצוב סבילות עובי מתריסר מיקרונים עד לטווח של±3μm.
- אחידות נקבוביות: ניתן לשמור על נקבוביות באופן עקבי בסטנדרט גבוה של 70% ±2%.
- שיפור התשואה: שיעור התשואה עלה מ-85% ליותר מ-99%, מה שמאפשר אספקה יציבה, בקנה מידה גדול ובאיכות גבוהה.
נקודת כאב 2: יעילות ייצור נמוכה, צווארי בקבוק בולטים בקיבולת ועלויות גבוהות
דילמה מסורתית: רוב תהליכי הלמינציה האיכותיים הם "מבוססי אצווה", כמו תנור ביתי, האפייה אצווה אחת בכל פעם. קצב הייצור איטי, הציוד מופעל ונכבה לעתים קרובות, צריכת האנרגיה גבוהה, תלות בכוח אדם חזקה, ותקרת הקיבולת בהישג יד.
פתרון איזוסטטי של מינגקה: מכבש איזוסטטי בעל רצועות כפולות מתוכנן למעשה כמנהרה הפועלת ברציפות בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. המצע נכנס מקצה אחד, עובר תהליך שלם של דחיסה, ריפוי וקירור, ויוצא ברציפות מהקצה השני.
אפקטים של פתרון:
- קפיצת ייצור: מאפשר ייצור רציף של 24 שעות ביממה, עם מהירויות של 0.5-2.5 מטרים לדקה, ותפוקה שנתית של עד מיליון מטרים רבועים לקו ייצור, מה שמגדיל את היעילות ביותר מפי חמישה.
- עלותמְהִילָהאפקט קנה המידה של הייצור הרציף מוריד משמעותית את עלויות הפחת, האנרגיה והעבודה למטר רבוע.יש למדידותלְהַצִיגnשניתן להפחית את עלויות הייצור הכוללות ב-30%.
- חיסכון בעבודה: רמת אוטומציה גבוהה מאפשרת הפחתה של 67% במספר המפעילים למשמרת.
נקודת כאב 3: חלון תהליך צר, עלויות ניפוי שגיאות גבוהות של ניסוי וטעייה וחדשנות מוגבלת
דילמה מסורתית: ביצועי נייר הפחמן GDL רגישים ביותר לעקומות טמפרטורה ולחץ. ציוד מסורתי אינו יכול לשלוט בטמפרטורה במדויק ויש לו עקומת לחץ אחת, מה שמקשה על שכפול מדויק של התהליך האופטימלי של המעבדה. רוצים לנסות נוסחה חדשה או מבנה חדש? מחזור ניפוי השגיאות ארוך, שיעור הפגמים גבוה ועלות הניסוי והטעייה מרתיעה.
פתרון לחץ סטטי של מינגקה: מספק פלטפורמת תהליכים גמישה ביותר וניתנת לשליטה מדויקת.
אפקטים של פתרון:
בקרת טמפרטורה מדויקת: בקרת טמפרטורה עצמאית רב-אזורית עם דיוק של עד ±0.5℃, המבטיחה ריפוי מושלם של השרף.
- לחץ מתכוונן: ניתן לכוון את הלחץ במדויק ולשמור עליו בטווח של 0-12 בר לאחידות מרבית.
- תהליךהחזרהלאחר מציאת פרמטרים אופטימליים, ניתן "לנעול" אותם בלחיצה אחת במערכת, ובכך להשיג שחזור תהליך של 100% ולהבטיח ביצועי מוצר יציבים.
- העצמת מו"פ: לנאנג'ינג מינגקה יש כיום שתי קבוצותכפולמכונות בדיקה איזוסטטיות עם רצועת הדפסה, המספקות פלטפורמת בדיקה אמינה ברמת ייצור למחקר ופיתוח של חומרים חדשים ומבנים חדשים, תוך הפחתה משמעותית של מחסומי חדשנות וסיכונים. במקביל, עבור סטארט-אפים עם הון ראשוני מוגבל וקושי ברכישת ציוד, ניתן להציע שירותי ייצור חוזיים בכמויות קטנות הנעים בין שבוע לחודש כדי לשפר את יכולות אספקת מוצרי נייר פחמן, לסייע לעסקים להפעיל ייצור פיילוט ראשוני, להפחית השקעות גדולות בציוד מראש, ולְהַפחִיתסיכונים.
נקודת כאב 4:שאריות של דבק ריפוי שרף פנולי, אובדן גבוה של נייר שחרור או חומר עזר לחומר שחרורs.
דילמה מסורתית: לאחר שהשרף הפנולי מתיישר, קשה להפרידו מלוח הלחץ או מחגורת הפלדה. חברות מסורתיות משתמשות בדרך כלל בחומרי שחרור או בנייר שחרור כדי להשיג את תהליך פירוק התבנית, אך חומרי שחרור או ניירות שחרור איכותיים יקרים לרכישה, והצריכה הגבוהה במהלך תהליך הייצור מגדילה את עלות ייצור נייר הפחמן, דבר שאינו תורם לתמחור תחרותי של המוצר בשוק.
פתרון איזוסטטי של מינגקה: מכבש הפלדה הכפול של מינגקה מאפשר ללקוחות לבחור רצועות פלדה מצופות כרום.
אפקט הפתרון: באמצעות בדיקות פנימיות שבוצעו במפעל מינגקה תוך שימוש ברצועות פלדה מצופות כרום על גבי נייר פחמן מתקשה, נמצא כי בהשוואה לרצועות פלדה מסורתיות ללחץ, רצועות פלדה מצופות כרום מספקות ביצועי ריפוי ושחרור טובים יותר של שרף. שאריות דבק עודפות קלות יותר להסרה, וכאשר משתמשים בהן עם מברשת ניקוי ניידת, ניתן להסיר בקלות את הדבק שנותר על פני רצועת הפלדה, מה שעוזר ללקוחות להפחית עלויות של חומרי שחרור ונייר שחרור. שכבת הכרום על פני רצועת הפלדה משפרת משמעותית את הקשיות ועמידות הבלאי של הרצועה. בנוסף, שכבת התחמוצת הצפופה שנוצרת על ידי שכבת הכרום על פני רצועת הפלדה חוסם ביעילות את השחיקה של חמצן, מים ואלמנטים קורוזיביים אחרים, ובכך מאריך את חיי השירות של רצועת הפלדה.
עבור משתמשים אשר הסתמכו זה מכבר על ציוד מיובא, נאנג'ינג מינגקה, כחברה מקומית, מציעה פתרון טוב יותר:
- תחליף מקומי: שבירת מונופול היבוא, עם יתרונות ברכישת ציוד ועלויות תחזוקה.
- תגובת שירות מהירה: תמיכה טכנית 24 שעות ביממה, מהנדסים באתר תוך 48 שעות, תוך מתן מענה מלא לתגובה האיטית לאחר המכירה ולמחזורי אספקת חלקי חילוף ארוכים של ציוד מיובא.
תוצאות יישום בפועל: יצירת ערך משמעותי עבור לקוחות
לאחר שחברה ידועה לייצור תאי דלק מימן אימצה את מכבש הפלדה הכפול האיזוסטטי Minke, היא השיגה תוצאות יוצאות דופן בייצור נייר פחמן GDL.
- שיפור משמעותי בתפוקת המוצר: עלייה מ-85% בתהליכים מסורתיים ליותר מ-99%.
- שיפור ניכר ביעילות הייצור: כושר הייצור היומי מגיע ל-3,000 מטרים רבועים.
- צריכת אנרגיה מופחתת: צריכת האנרגיה הכוללת ירדה ב-35%.
אופטימיזציה של ביצועי מוצר:
- אחידות נקבוביות: 70% ± 2%
- התנגדות במישור: < 5 mΩ·cm
- התנגדות דרך המטוס: < 8 mΩ·cm²
- חוזק מתיחה: > 20 MPa - אחידות עובי: ±3 מיקרומטר
לְהַשְׁלִיםמערכת שירות ותמיכה טכנית
נאנג'ינג מינגקהתַהֲלִיךחברת Systems Co., Ltd מספקת ללקוחותיה תמיכה טכנית מקיפה:
1. תמיכה בפיתוח תהליכים
Aצוות טכני מקצועי מסייע ללקוחות באופטימיזציה של פרמטרי התהליך ובהתאמת הציוד, תוך הבטחה שהציוד עומד בדרישות תהליך הייצור הספציפיות.
2. שירותי ציוד בהתאמה אישית
לספק שירותי ציוד מותאמים אישית בהתאם לצרכים המיוחדים של הלקוחות, כולל גדלים מיוחדים, תצורות מיוחדות וכו'.
3. שירותי התקנה והפעלה
צוות הנדסה מנוסה מספק שירותי התקנה והפעלה באתר כדי להבטיח שניתן יהיה להכניס את הציוד לייצור במהירות.
4. הכשרה טכנית
להציע הדרכה מלאה לתפעול ותחזוקה כדי להבטיח שלקוחות יוכלו להפעיל ולתחזק את הציוד ביעילות.
5. תמיכה לאחר המכירה
הקמת מנגנון תגובה מהירה 24 שעות ביממה כדי לספק שירות לאחר המכירה ותמיכה טכנית בזמן, תוך הבטחת ייצור ללא הפרעות.
לתעשייה יש סיכויי יישום רחבים.
מכבש הפלדה הכפול והאיזוסטטי סטטי Mingke אינו מתאים רק לייצור ניירות פחמן GDL עבור תאי דלק מימן, אלא גם ניתן ליישם אותו באופן נרחב בתחומים מרובים:
- תאי דלק: נייר פחמן GDL, הכנת שכבת זרז;
- סוללות מצב מוצק: דחיסת יריעת אלקטרודה ויצירת מולקולותמת;
- חומרים מרוכבים: הכנת פרפרג סיבי פחמן;
- נייר מיוחד: דחיסה ועיצוב בצפיפות גבוהה;
- חומרי אנרגיה חדשים: הכנת חומרי שכבה דקה פונקציונליים שונים.
יתרונות מכבש איזוסטטי בעל רצועת פלדה כפולה של מינגקה:
חברת נאנג'ינג מינגקה השקיעה עשר שנים בשיפור הטכנולוגיה שלה והיא ממשיכה להשקיע במחקר ופיתוח של מכבשי איזוסטטיים בעלי רצועת פלדה כפולה. כיום יש להם מכבשי טמפרטורה גבוהה המגיעים ל-400 מעלות צלזיוס עם דיוק לחץ הנשלט בטווח של ±2%. הודות למומחיות טכנולוגית זו, מינגקה היא הבחירה הטובה ביותר עבור מכבשי ריפוי נייר פחמן כאשר לוקחים בחשבון תמורה למחיר וסיכון מינימלי. כיום, רוב חברות ריפוי נייר פחמן רול-לרול מקומיות בוחרות בנאנג'ינג מינגקה כשותפותיהן.
זמן פרסום: 9 באוקטובר 2025