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上海治臻：PEM电解槽双极板上的创新

治臻本身是以燃料电池双极板的设计、制备进入氢能领域。在六年与行业成长的岁月中，治臻逐步落成了“一个中心＋一个基地”产业布局。

其中，临港基地作为研发中心，形成了面向氢能产业“产品构型设计”、“新型材料开发”、“精密工艺论证”及“装备自主制造”的四大技术平台。

常熟量产基地以工业4．0为建设目标，建成了“自动化柔性制造系统”、“工艺－质量信息自主交付系统”及“基于数据库比对的质量控制系统”，实现批量化、一致性制造。

今后，治臻也将基于上述平台，继续深耕氢能领域，为氢能新型产品研发及量产做出贡献。

PEM电解槽运行电压高、环境酸度大、耐高压需求强，并且规模化应用成本需求日益凸显。其中，对于双极板而言，同样面临三大困境：

1）高电位涂层耐蚀性能差，耐高压密封泄露风险大，材料体系缺口明显

2）未突破冲压对偶结构设计，采用铣削、蚀刻制备，材料利用率低，成本高

3）电解槽运行压力、温度作用下机械结构稳定性差，影响安全运行

围绕上述材料需求，治臻开展了高硬度三元乙丙材料体系开发，并利用多道次、变截面构型设计实现高压密封；对于高电压下涂层因团聚丧失界面导电现象，引入钉扎型元素，形成合金化涂层，有效抑制高电位下涂层团聚现象，延长涂层使用寿命。

围绕上述构型设计，治臻通过“一板两场”结构设计，充分利用冲压工艺形成的对偶结构特点，实现电解槽极板薄板化，提升材料利用率的同时，显著降低工艺成本。

此外，治臻对于PEM电解槽工质、温度均匀性分布进行了系统化结构调整，提升了PEM电解槽使用效率及安全性。

治臻为PEM电解槽发展规划了两个方向。PEM电解槽大型化方向，主要解决稳定性及长寿命，将来用于兆瓦级制氢场合。这个过程中，治臻主要侧重极板－钛毡－CCM之间均匀传质的联合设计，以及表面涂层材料体系的耐久性提升。另一个方向就是小型化，面向氢健康等方向，主要提升安全性及反应效率，这个方向上，治臻通过新型密封材料体系设计及流场、钛毡等结构的有序化开发进行攻坚。

在常熟基地，公司正在建设一个“太阳能屋顶＋PEM电解制氢”示范项目，产生的氢气可用于氢能AGV移栽车或氢能叉车，过程中产生的热能可以供给日常生活使用，这便构成了一个小型的“氢能社会”，实现整个过程无排放无污染的社会活动。

治臻还拥有独创密封材料杜绝外漏和串漏。

密封泄露途径有两个，一个是本体泄露，一个是界面泄露。对于材料本体泄露，治臻通过全碳链高分子材料体系开发，通过提升内部碳链排列密度，降低本体泄露风险。对于界面泄露，通过“多峰－变截面”结构设计，逐步卸载气体逃逸压力，提升了高压下界面密封的可靠性。

有关极板上贵金属的涂覆情况。高电压下涂层发生团聚行为，降低界面并联导电的能力，从而使得接触电阻上升。通过引入“钉扎型”元素，对本体导电薄膜形成钉扎、固定，有效减少导电材料的“自卷曲”效应，抑制高电位下涂层团聚现象，延长涂层使用寿命。