급속한 세계 에너지 전환 속에서, 청정 에너지의 중요한 운반체인 수소 연료 전지는 전례 없는 개발 기회를 열어가고 있습니다. 연료 전지의 핵심 부품인 막전극접합체(MEA)는 전체 전지 시스템의 효율과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히 기체 확산층(GDL) 탄소지의 제조 공정, 특히 경화 및 성형 공정은 GDL의 기공 구조, 전도성, 그리고 기계적 강도를 직접적으로 결정합니다.
GDL 카본지 생산의 4가지 핵심 문제점과 해결책
수소 연료 전지용 GDL 카본지 제조업체에게 있어 시장 점유율 확보의 핵심은 뛰어난 일관성을 갖춘 고성능 카본지를 안정적이고 효율적이며 비용 효율적으로 생산할 수 있느냐에 달려 있습니다. 기존 생산 장비(평판 프레스 및 롤 프레스 등)는 대량 생산에 수많은 장애물로 작용합니다.
문제점 1: 제품 일관성 불량, 수율 저하, 대량 납품 어려움
기존의 딜레마: 기존의 플랫 프레스는 열 프레스 판의 가공 정확도와 가열 후 판의 열 변형에 영향을 받아 경화된 카본지의 두께 균일도에 큰 편차가 발생합니다. 또한, 간헐 프레스 방식은 특정 치수의 시트만 생산할 수 있어 고객에게 다양한 크기의 롤을 제공할 수 없습니다. 기존의 롤 프레스는 선 접촉을 통해 압력을 가하는데, 롤러 중앙에서 끝으로 갈수록 압력이 감소하기 때문에 카본지의 중앙은 팽팽하고 가장자리는 헐거워집니다. 이는 두께 불균일과 기공 분포의 불균형으로 이어집니다. 같은 배치 또는 같은 카본지 시트 내에서도 성능 변동이 발생할 수 있으며, 장기적으로 수율이 85%에 달하는 등 대량 주문 납품에 큰 위험을 초래합니다.
Mingke 등압 솔루션: 등압 기술은 파스칼의 유체 역학 법칙을 기반으로 진정한 '표면 접촉' 균일 압력을 구현합니다. 심해의 정수압과 유사하게, 이 압력은 모든 방향에서 카본지의 모든 지점에 균일하게 작용합니다.
결과효과:
- 두께 일관성:12마이크론 이내에서 두께 허용 오차를 안정화합니다.±3μm.
- 기공 균일성: 기공률은 70% ±2%의 높은 기준으로 일관되게 유지될 수 있습니다.
- 수율 향상: 수율이 85%에서 99% 이상으로 증가하여 안정적이고 대량이며 고품질의 납품이 가능해졌습니다.
문제점 2: 낮은 생산 효율성, 눈에 띄는 용량 병목 현상 및 높은 비용
전통적인 딜레마: 대부분의 고품질 라미네이션 공정은 가정용 오븐처럼 한 번에 한 배치씩 굽는 '배치 기반'입니다. 생산 속도가 느리고, 장비가 자주 켜지고 꺼지며, 에너지 소비량이 많고, 노동력 의존도가 높으며, 생산 능력 상한선이 쉽게 도달할 수 있습니다.
밍커 등압 솔루션: 더블 벨트 등압 프레스는 본질적으로 연속적으로 작동하는 '고온 고압 터널'로 설계되었습니다. 기판은 한쪽 끝에서 유입되어 압축, 경화, 냉각의 전체 과정을 거친 후 다른 쪽 끝에서 연속적으로 배출됩니다.
솔루션 효과:
- 생산 도약: 분당 0.5~2.5미터의 속도로 24시간 연속 생산이 가능하며, 생산 라인당 연간 생산량은 최대 100만 제곱미터로 효율성이 5배 이상 증가합니다.
- 비용노동 희석: 연속 생산 규모 효과는 평방미터당 감가상각비, 에너지비, 노동비를 크게 낮춥니다.측정이 있습니다보여주다n전반적인 생산 비용을 30%까지 절감할 수 있다.
- 노동력 절감: 높은 수준의 자동화로 교대 근무자 수를 67% 줄일 수 있습니다.
문제점 3: 좁은 프로세스 창, 높은 시행착오 디버깅 비용, 제한된 혁신
전통적인 딜레마: GDL 카본지의 성능은 온도 및 압력 곡선에 매우 민감합니다. 기존 장비는 온도를 정밀하게 제어할 수 없고 단일 압력 곡선을 사용하기 때문에 실험실의 최적 공정을 정확하게 재현하기 어렵습니다. 새로운 공식이나 구조를 시도하고 싶으신가요? 디버깅 주기가 길고, 결함률이 높으며, 시행착오에 드는 비용이 만만치 않습니다.
Mingke 정압 솔루션: 매우 유연하고 정밀하게 제어 가능한 프로세스 플랫폼을 제공합니다.
솔루션 효과:
- 정밀한 온도 제어: 정확도가 최대 ±0.5℃인 다중 구역 독립 온도 제어로 완벽한 수지 경화가 보장됩니다.
- 조절 가능한 압력: 압력을 0~12bar 범위 내에서 정밀하게 설정하고 유지하여 최고의 균일성을 보장합니다.
- 프로세스재발행: 최적의 매개변수를 찾으면 시스템에서 한 번의 클릭으로 "잠금"하여 100% 프로세스 재현성을 달성하고 안정적인 제품 성능을 보장할 수 있습니다.
- R&D 강화: 난징밍커는 현재 2개의 R&D를 보유하고 있습니다.더블-벨트 등압 프레스 시험기는 신소재 및 신구조 연구 개발을 위한 신뢰할 수 있는 생산 수준의 시험 플랫폼을 제공하여 혁신 장벽과 위험을 크게 줄입니다. 동시에, 초기 자본이 부족하고 장비 구매에 어려움을 겪는 스타트업을 위해 일주일에서 한 달까지의 소량 계약 생산 서비스를 제공하여 카본지 제품 납품 역량을 향상시키고, 기업의 예비 시범 생산을 지원하며, 대규모 초기 장비 투자를 절감할 수 있습니다.줄이다위험.
문제점 4:페놀수지 경화접착제 넘침잔류물, 이형지 또는 이형제 보조재의 손실이 많음s.
기존의 딜레마: 페놀 수지는 경화 후 프레스 플레이트나 스틸 벨트에서 분리하기 어렵습니다. 기존 기업들은 일반적으로 이형제나 이형지를 사용하여 탈형 공정을 진행하지만, 고품질 이형제나 이형지는 구매 비용이 높고, 생산 과정에서 많은 양의 페놀 수지를 사용하게 되어 카본 페이퍼 생산 비용이 증가하여 시장에서 경쟁력 있는 제품 가격을 확보하기 어렵습니다.
밍케 등방성 솔루션: 밍케의 이중 강철 벨트 등방성 프레스를 사용하면 고객이 크롬 도금 프레스 강철 벨트를 선택할 수 있습니다.
솔루션 효과: 밍커 공장에서 경화용 카본지 위에 크롬 도금 강철 벨트를 사용하여 자체 테스트를 진행한 결과, 크롬 도금 강철 벨트가 기존 프레스 강철 벨트에 비해 수지 경화 및 이형 성능이 더 우수하다는 것을 확인했습니다. 과도한 접착제 잔여물은 제거하기가 더 쉽고, 이동식 세척 브러시와 함께 사용하면 강철 벨트 표면에 남아 있는 접착제를 쉽게 제거할 수 있어 고객은 이형제 및 이형지 비용을 절감할 수 있습니다. 강철 벨트 표면의 크롬층은 벨트의 경도와 내마모성을 크게 향상시킵니다. 또한, 크롬층이 강철 벨트 표면에 형성하는 치밀한 산화막은 산소, 수분 및 기타 부식성 물질의 침식을 효과적으로 차단하여 강철 벨트의 수명을 연장합니다.
오랫동안 수입 장비에 의존해 온 사용자에게 국내 기업인 난징 밍커는 더 나은 솔루션을 제공합니다.
- 국내 대체: 수입 독점을 타파하고, 장비 구매 및 유지 보수 비용에 이점이 있습니다.
- 신속한 서비스 대응: 24시간 기술 지원, 48시간 이내 현장 엔지니어 파견, 수입 장비의 느린 애프터 서비스 대응 및 긴 예비 부품 주기 문제를 완벽하게 해결합니다.
실제 적용 결과: 고객에게 상당한 가치 창출
유명 수소연료전지 회사가 민케 등방성 이중강철벨트 프레스를 도입한 후, GDL 카본지 생산에서 놀라운 성과를 달성했습니다.
- 제품 수율이 크게 향상되었습니다. 기존 공정에서 85%였던 수율이 99% 이상으로 증가했습니다.
- 생산 효율성이 눈에 띄게 향상되었습니다. 일일 생산 용량이 3,000제곱미터에 달합니다.
- 에너지 소비 감소: 전체 에너지 사용량이 35% 감소했습니다.
제품 성능 최적화:
- 다공성 균일도: 70% ± 2%
- 평면 내 저항률: < 5 mΩ·cm
- 평면 통과 저항률: < 8 mΩ·cm²
- 인장 강도: > 20 MPa - 두께 균일성: ±3 μm
완벽한서비스 시스템 및 기술 지원
난징 밍케프로세스시스템즈 주식회사는 고객에게 포괄적인 기술 서비스 지원을 제공합니다.
1. 프로세스 개발 지원
A전문 기술팀은 고객이 공정 매개변수를 최적화하고 장비를 조정하도록 지원하여 장비가 특정 생산 공정 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.
2. 맞춤형 장비 서비스
고객의 특별한 요구 사항에 맞춰 특수 크기, 특수 구성 등 맞춤형 장비 서비스를 제공합니다.
3. 설치 및 시운전 서비스
숙련된 엔지니어링 팀이 현장 설치 및 시운전 서비스를 제공하여 장비를 신속하게 생산에 투입할 수 있도록 보장합니다.
4. 기술 교육
고객이 장비를 능숙하게 작동하고 유지 관리할 수 있도록 완벽한 작동 및 유지 관리 교육을 제공합니다.
5. 애프터 서비스 지원
24시간 신속한 대응 메커니즘을 구축하여 적시에 애프터 서비스와 기술 지원을 제공하고, 중단 없는 생산을 보장합니다.
이 산업은 폭넓은 적용 가능성을 가지고 있습니다.
Mingke 정적 등방성 이중 강철 벨트 프레스는 수소 연료 전지용 GDL 탄소지 생산에 적합할 뿐만 아니라 다양한 분야에 광범위하게 적용될 수 있습니다.
- 연료전지 : GDL 카본지, 촉매층 제조;
- 고체 전지 : 전극 시트 압축 및 몰삭제됨;
- 복합재료 : 탄소섬유 프리프레그 제조;
- 특수지 : 고밀도 압축 및 성형;
- 신에너지 소재 : 다양한 기능성 박막 소재의 제조.
Mingke 이중 강철 벨트 등압 프레스의 장점:
난징 밍커는 10년간 기술 연마에 매진하며 이중 강철 벨트 등방성 프레스 연구 개발에 꾸준히 투자해 왔습니다. 현재 400°C까지 가열 가능한 고온 프레스를 보유하고 있으며, 압력 정확도는 ±2% 이내로 제어됩니다. 이러한 기술력을 바탕으로, 밍커는 가격 대비 성능과 최소한의 위험 부담을 고려할 때 카본 페이퍼 경화 프레스 분야에서 최고의 선택입니다. 현재 대부분의 국내 롤투롤 카본 페이퍼 경화 기업들이 난징 밍커를 파트너로 선택하고 있습니다.
게시 시간: 2025년 10월 9일