【DT新材料】获悉，近日，巴斯夫环境催化剂和金属解决方案（ECMS）与商用航空零排放推进系统解决方案领域的领先企业 ZeroAvia 签署了一项协议。

【DT新材料】获悉,近日,巴斯夫环境催化剂和金属解决方案(ECMS)与商用航空零排放推进系统解决方案领域的领先企业 ZeroAvia 签署了一项协议。

ECMS 将为ZeroAvia 提供旗下 Celtec® 膜电极膜电极组件(MEAs),并合作研发下一代膜电极,用于其世界领先的航空用高温质子交换膜(HT-PEM)燃料电池电堆,以加速推进高功率轻量化膜电极的商业化进程、

此外,双方还将达成膜电极长期供应协议,包括铂族贵金属(PGMs)和含铂族贵金属催化剂的供应和采购等完整的打包服务,旨在优化相关组件和材料,提高 HT-PEM 整体性能。

目前,ZeroAvia 对20千瓦HT-PEM 电堆模块测试结果表明电池功率密度达到了业界领先的 2.5 千瓦/千克,目标在未来两到三年内实现 3 千瓦/千克以上,应用领域也将从涡轮螺旋桨支线飞机,拓展到波音 737 和空客 A320 等 100 座以上的窄体涡轮发动机飞机。

ZeroAvia 氢能首席技术官表示,相关设计在 2027 年通过认证后,将开始正式生产ZA2000发动机,并应用于40座至80座的机型。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)通常采用氟化磺酸聚合物膜为电解质,铂/碳颗粒(Pt/C)作为催化剂,一般只能在较低的温度(低于100℃)下,以及纯氢气条件下工作｡

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEM)是PEMFC的一种变体,通常把电解质膜改造为基于无机矿物酸的材料,实现在较高的温度下运行,并可以使用如工业氢气、多样化的低碳或零碳重整富氢等非纯氢体系,辅助系统也因为简化水热管理体系,无需空压机、增湿器、散热器、氢气循环泵等而变得简单｡

最重要的是,还可以使用甲醇、甲酸、天然气、液氨等载体在线产氢用氢,这将简化CO氧化(PROX)、氢气高提纯、高压储氢供氢环节等环节,大大提高其应用可能性。

其中,由于甲醇的蒸汽重整更简单、更高效,大多数HT-PEM使用甲醇运行,国内在甲醇制氢燃料电池领域布局的企业包括:上海博氢、海得利兹、中氢新能、百利坤艾、氢新科技、中科嘉鸿、创氢能源等。

不过,目前该路线仍然存在一些明显的缺陷,尚未得到广泛认可。比如国内甲醇重整燃料电池产品单机功率主要在5-20kW之间,普遍存在单机功率小、体积大、重量重、环境适应性较差等不足,特别是HT-PEM的启动时间很长,需要与超级电容或锂电池储能系统并联使用来满足产品对电能的动态需求。

从市场应用看,HT-PEM十分适合分布式发电及供热需求,在物流车、大巴车、游览车、游船、无人机等交通领域也十分被看好,尤其是船舶领域,正在爆发,成为当下火爆的绿色甲醇产业(液态阳光,Power to X)又一重要推力。