가속화되는 세계 에너지 전환을 배경으로, 청정에너지의 중요한 운반체인 수소 연료전지는 전례 없는 발전 기회를 열어주고 있습니다. 연료전지의 핵심 부품인 막전극 어셈블리(MEA)는 전체 셀 시스템의 효율과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 그중에서도 가스 확산층(GDL) 탄소 종이의 제조 공정, 특히 경화 및 성형 공정은 GDL의 다공성 구조, 전도성 및 기계적 강도를 직접적으로 결정합니다.
GDL 카본지 생산의 네 가지 핵심 문제점과 해결책
수소 연료 전지용 GDL 카본 페이퍼 제조업체에게 시장 경쟁력의 핵심은 안정적이고 효율적이며 비용 효율적인 방식으로 우수한 일관성을 지닌 고성능 카본 페이퍼를 생산할 수 있느냐에 달려 있습니다. 기존 생산 설비(평판 인쇄기 및 롤 인쇄기 등)는 대규모 생산에 있어 여러 가지 장애물을 야기합니다.
문제점 1: 제품 일관성 부족, 낮은 수율, 대량 생산의 어려움
기존 방식의 문제점: 기존 평판 인쇄기는 열 프레스 플레이트의 가공 정밀도와 가열 후 플레이트의 열 변형에 영향을 받아 경화된 카본 용지의 두께 균일도가 크게 떨어집니다. 또한, 간헐적 압착 방식으로는 특정 크기의 용지만 생산할 수 있어 고객에게 다양한 크기의 롤을 제공하기 어렵습니다. 기존 롤 인쇄 방식은 롤러 중앙에서 끝으로 갈수록 압력이 감소하는 라인 접촉 방식을 사용하기 때문에 카본 용지의 중앙은 팽팽하고 가장자리는 느슨해지는 현상이 발생합니다. 이는 두께 불균일과 기공 분포 불균형으로 이어집니다. 동일한 배치 또는 동일한 카본 용지 내에서도 성능이 변동될 수 있으며, 장기적으로 수율이 85% 수준에 머무르는 경우가 많아 대량 주문 납품에 큰 위험 부담을 안고 있습니다.
밍케의 등압 솔루션: 등압 기술은 파스칼의 유체역학 법칙에 기반하여 진정한 '표면 접촉' 균일 압력을 구현합니다. 심해의 정수압과 유사하게, 먹지의 모든 지점에 모든 방향에서 균일하게 작용합니다.
결과효과:
- 점도 균일성:두께 공차를 수십 마이크론에서 그 이내로 안정화합니다.±3μm.
- 기공 균일성: 기공률은 70% ±2%의 높은 수준으로 일관되게 유지될 수 있습니다.
- 수율 향상: 수율이 85%에서 99% 이상으로 증가하여 안정적이고 대규모의 고품질 공급이 가능해졌습니다.
두 번째 문제점: 낮은 생산 효율, 심각한 생산 능력 병목 현상 및 높은 비용
기존의 문제점: 대부분의 고품질 라미네이션 공정은 가정용 오븐처럼 한 번에 한 배치씩 처리하는 '배치 방식'입니다. 생산 속도가 느리고, 장비 가동 및 정지가 잦으며, 에너지 소비가 많고, 노동 의존도가 높으며, 생산 능력 한계에 쉽게 도달할 수 있습니다.
밍케 등압 솔루션: 이중 벨트 등압 프레스는 기본적으로 연속 작동 방식의 '고온·고압 터널'로 설계되었습니다. 기판은 한쪽 끝에서 투입되어 압축, 경화 및 냉각의 전체 공정을 거친 후 다른 쪽 끝에서 연속적으로 배출됩니다.
용액의 효과:
- 생산성 향상: 분당 0.5~2.5미터의 속도로 24시간 연속 생산이 가능하며, 생산 라인당 연간 최대 100만 제곱미터의 생산량을 달성하여 효율성을 5배 이상 향상시킵니다.
- 비용노동 희석연속 생산 규모의 경제 효과는 평방미터당 감가상각비, 에너지 비용 및 인건비를 크게 낮춥니다.측정 결과는 다음과 같습니다.보여주다n전체 생산 비용을 30% 절감할 수 있다는 것입니다.
- 인력 절감: 높은 수준의 자동화로 교대 근무당 작업자 수를 67% 줄일 수 있습니다.
문제점 3: 좁은 프로세스 범위, 높은 시행착오 디버깅 비용, 제한된 혁신
기존 장비의 문제점: GDL 카본 페이퍼의 성능은 온도 및 압력 변화에 매우 민감합니다. 기존 장비는 온도를 정밀하게 제어할 수 없고 압력 곡선도 단일하기 때문에 실험실의 최적 공정을 정확하게 재현하기 어렵습니다. 새로운 배합이나 구조를 시도하고 싶으신가요? 디버깅 과정이 길고 불량률이 높으며 시행착오 비용이 막대합니다.
밍케 정압 솔루션: 높은 유연성과 정밀한 제어 기능을 갖춘 공정 플랫폼을 제공합니다.
용액의 효과:
- 정밀한 온도 제어: ±0.5℃의 정확도를 자랑하는 다중 구역 독립 온도 제어 기능으로 완벽한 레진 경화를 보장합니다.
- 압력 조절 가능: 0~12bar 범위 내에서 압력을 정밀하게 설정하고 유지하여 최상의 균일성을 확보할 수 있습니다.
- 프로세스재발송최적의 매개변수를 찾으면 시스템에서 한 번의 클릭으로 "고정"할 수 있어 100% 공정 재현성을 달성하고 안정적인 제품 성능을 보장합니다.
- 연구 개발 역량 강화: 난징밍커는 현재 두 개의 연구 개발 부서를 운영하고 있습니다.더블벨트 등압 프레스 시험기는 신소재 및 신구조 연구 개발을 위한 신뢰할 수 있는 생산 수준의 시험 플랫폼을 제공하여 혁신 장벽과 위험을 크게 줄여줍니다. 동시에 초기 자본이 제한적이고 장비 구매에 어려움을 겪는 스타트업을 위해 1주에서 1개월까지의 소량 위탁 생산 서비스를 제공하여 먹지 제품 납품 능력을 향상시키고, 시범 생산을 지원하며, 대규모 초기 장비 투자 부담을 줄여줍니다.줄이다위험.
네 번째 문제점:페놀 수지 경화 접착제 과다 유출 잔류물, 이형지 또는 이형제 보조제의 과다 손실s.
기존 방식의 문제점: 페놀 수지가 경화된 후 프레스 플레이트나 스틸 벨트에서 분리하기 어렵습니다. 기존 업체들은 일반적으로 이형제나 이형지를 사용하여 탈형을 진행하지만, 고품질 이형제나 이형지는 가격이 비싸고 생산 과정에서 소모량이 많아 카본지 생산 비용이 증가하여 시장 경쟁력 확보에 어려움을 겪습니다.
밍케 등압 솔루션: 밍케의 이중 강벨트 등압 프레스는 고객이 크롬 도금 프레스 강벨트를 선택할 수 있도록 합니다.
솔루션 효과: 밍커 공장에서 경화 카본지에 크롬 도금 강벨트를 사용하여 자체 테스트를 진행한 결과, 기존 프레스 강벨트에 비해 크롬 도금 강벨트가 수지 경화 및 이형 성능이 우수한 것으로 나타났습니다. 접착제 잔여물 제거가 용이하며, 이동식 세척 브러시를 사용하면 강벨트 표면에 남아있는 접착제를 손쉽게 제거할 수 있어 이형제 및 이형지 비용 절감에 도움이 됩니다. 강벨트 표면의 크롬층은 벨트의 경도와 내마모성을 크게 향상시킵니다. 또한, 크롬층에 의해 형성된 조밀한 산화막은 산소, 수분 및 기타 부식성 물질의 침식을 효과적으로 차단하여 강벨트의 수명을 연장합니다.
오랫동안 수입 장비에 의존해 온 사용자들에게 국내 기업인 난징밍커는 더 나은 솔루션을 제공합니다.
- 국내 대체: 수입 독점을 해소하여 장비 구매 및 유지 보수 비용 측면에서 이점을 얻습니다.
- 신속한 서비스 대응: 24시간 기술 지원, 48시간 이내 엔지니어 현장 방문으로 수입 장비의 느린 사후 대응 및 긴 부품 조달 주기 문제를 완벽하게 해결합니다.
실제 적용 결과: 고객에게 상당한 가치 창출
유명 수소 연료 전지 회사가 민케 정압식 이중 강벨트 프레스를 도입한 후 GDL 탄소 종이 생산에서 놀라운 성과를 거두었습니다.
- 제품 수율이 크게 향상되었습니다. 기존 공정의 85%에서 99% 이상으로 증가했습니다.
- 생산 효율성이 크게 향상되어 일일 생산 능력이 3,000제곱미터에 달합니다.
- 에너지 소비 감소: 전체 에너지 사용량이 35% 감소했습니다.
제품 성능 최적화:
- 기공 균일도: 70% ± 2%
- 면내 저항률: < 5 mΩ·cm
- 면내 저항률: < 8 mΩ·cm²
- 인장 강도: > 20 MPa - 두께 균일도: ±3 μm
완벽한서비스 시스템 및 기술 지원
난징 밍커프로세스Systems Co., Ltd.는 고객에게 포괄적인 기술 서비스 지원을 제공합니다.
1. 프로세스 개발 지원
A전문 기술팀은 고객이 공정 매개변수를 최적화하고 장비를 조정하여 장비가 특정 생산 공정 요구 사항을 충족하도록 지원합니다.
2. 맞춤형 장비 서비스
고객의 특별한 요구 사항에 따라 특수 크기, 특수 구성 등을 포함한 맞춤형 장비 서비스를 제공합니다.
3. 설치 및 시운전 서비스
숙련된 엔지니어링 팀이 현장 설치 및 시운전 서비스를 제공하여 장비가 신속하게 생산에 투입될 수 있도록 보장합니다.
4. 기술 교육
고객이 장비를 능숙하게 작동하고 유지 관리할 수 있도록 완벽한 작동 및 유지 보수 교육을 제공합니다.
5. 판매 후 지원
24시간 신속 대응 체계를 구축하여 적시에 사후 서비스와 기술 지원을 제공함으로써 생산 중단을 방지합니다.
이 산업은 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.
밍케 정압식 이중 강벨트 프레스는 수소 연료 전지용 GDL 탄소 종이 생산에 적합할 뿐만 아니라 다양한 분야에 널리 적용될 수 있습니다.
- 연료 전지: GDL 탄소 종이, 촉매층 준비;
- 고체 배터리: 전극 시트 압축 및 몰드죽은;
- 복합재료: 탄소섬유 프리프레그 준비;
- 특수지: 고밀도 압축 및 성형;
- 신에너지 소재: 다양한 기능성 박막 소재의 제조.
밍커 이중 강벨트 등압 프레스의 장점:
난징밍커는 10년간 기술력을 연마하고 이중 강벨트 등압 인쇄기 연구 개발에 지속적으로 투자해 왔습니다. 그 결과, 현재 400°C의 고온에서 ±2% 이내의 압력 정밀도로 작동하는 인쇄기를 보유하고 있습니다. 이러한 기술력을 바탕으로 난징밍커는 가격 대비 성능과 최소한의 위험을 고려할 때 최고의 선택으로 자리매김하고 있습니다. 오늘날 국내 대부분의 롤투롤 카본지 경화 업체들이 난징밍커를 파트너로 선택하고 있습니다.
게시 시간: 2025년 10월 9일