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2026-09-12 来源:上海众氢 浏览数:2
碱性水电解(AWE)要降本增效,绕不开两大核心部件的协同:一是把电解液当中的OH-传递到膜的表面,把生成的气体而是把与气体“分
碱性水电解(AWE)要降本增效,绕不开两大核心部件的协同:一是把电解液当中的OH-传递到膜的表面,把生成的气体而是把与气体“分隔”在隔膜的两侧,二是把OH-从膜的一侧高效“搬运”到另一侧,把电子通过电极传导,行成电力回路。
过去,液体的传导,通常用槽道或乳突结构,再用镍网、镍毡,配合500μm左右厚的膜,整个通路电阻大,损耗高,所以通常只有3000-6000A/㎡左右的电流密度。
如今,远青结合在PEM电解水行业的经验,把“网、毡、泡沫镍”三合一成一片梯度毡,让碱液可以均匀地传导到膜表面,在泡沫镍这一层上可以耦合催化剂,零距离和膜接触。另一方面Novamem把130μm的 MYTHEN 膜做到“薄而强”,把水处理行业的透水不透气的膜技术应用到碱性电解槽当中,主打耐高温,耐强碱,不透气。
一、三合一:远青把“网、毡、泡沫”融为一体


在传统电极组件中,金属网负责集流与骨架,毡负责亲水保液与缓冲,泡沫负责储液与传质——三层物理叠压,看似分工明确,实则每一道层间界面都是一处“接触电阻”与“应力集中源”:电子在网-毡-泡沫间跳跃,离子与气泡在缝隙里滞留,层与层还可能在压紧与热循环中相互错动。远青远氢 复合钛粉毡/镍粉毡(TPF/NPF)则完全不同:它以高温真空烧结,将“微纳膜层—骨架支撑层—低阻透气导流层”一体化为全连续梯度结构,把过去分立的网、毡、泡沫粉体结构合而为一。
一体化带来的第一个优势,就是“接触电阻大幅下降”:电子从集流端到催化端全程在连续金属骨架上流动,不再穿越任何机械压合的层间界面,欧姆损耗被显著压缩。第二个红利是表面“精致化”:表层微纳膜层孔径可精细到 3—5 微米、表面平整均匀,可以直接承载催化层并紧贴膜面,为薄膜提供安全、均匀的“床垫”;中间骨架支撑层保证 ≥500N/50mm 的抗拉强度与 <2% 的压缩率,压紧不塌、启停不皱;底层低阻透气导流层则让电解液与气泡高速进出,把浓差极化压到最低。
二、Novamem MYTHEN:只有 130 微米的“薄而强”

碱液与隔膜的关系,向来是“既要耐得住碱,又盼着别太厚”。Novamem 给出的答案是 MYTHEN 膜:它以开孔网状聚苯硫醚(PPS)织物为增强基底,经 Novamem 专有刮涂工艺复合高性能涂层,整膜厚度仅 130±20 微米,比传统石棉/复合隔膜薄一个数量级,而 PPS 织物让它在变薄的同时反而更“结实”——伸长率 44%±5%、最大力 152N±20,耐折叠抗撕裂,装堆时不易破损。

薄,带来的是“电阻小”:膜越薄,离子穿行路径越短。经电化学阻抗谱实测,MYTHEN 在室温 30% KOH 中的面电阻低至 0.08Ω·cm²,仅为常规复合隔膜的几十分之一,直接压低电解槽的欧姆压降、提升电流密度。同时,专有刮涂工艺形成的均匀致密涂层赋予其优异的隔气能力:泡点压力大于 1.0bar,氢气侧与氧气侧纯度均可稳定在 >99.9%,既支持常压也支持加压碱性电解系统,为后续纯化环节大幅减负。
三、“友好搭配”:为什么远青与 Novamem 天然合拍
超薄的膜最怕“硬碰硬”,最讲究平整、均匀、无锐点;多孔层最怕层叠松垮、界面虚接。远青的三合一结构与 Novamem 的超薄复合膜,恰好互为答案。
① 电阻双双走低:MYTHEN 面电阻仅 0.08Ω·cm²,已是“低阻”的代表;若多孔层仍沿用网+毡+泡沫的分立堆叠,层间接触电阻会成为新的短板。远青一体化毡让电子路径上不再有“接缝”,两项叠加,整堆欧姆损耗被压到极致,大电流密度下电压优势格外明显。
② 零间隙密封,漏率更低:远青厚度公差 ≤30μm、面形平整,与 MYTHEN 130 微米的超薄膜配合,可实现真正的零间隙(zero-gap)组装——膜被两侧多孔电极均匀夹持,无气袋、无应力集中,配合膜本身 >1.0bar 的泡点与 >99.9% 的气体纯度,串漏与泄漏被大幅抑制,产氢纯度更有保障。
③ 平整有强度,膜不被机械损伤:MYTHEN 操作规范特别强调防刺穿、防折痕。远青表层微纳膜层以 3—5μm 精细孔径与光滑表面充当“保护垫”,杜绝了烧结体粗孔边缘对超薄膜的机械损伤;底层骨架的 <2% 压缩率又保证压紧力均匀分布,让 130 微米的膜在万次启停中安然无恙。
④ 材料语言相通,碱性工况同频:MYTHEN 在 30% KOH 中考核并支持加压系统,远青镍粉毡(NPF)以高纯镍构筑,同样为碱性电解而生;膜与多孔层在同一碱液、同一温度场中长期共存,化学兼容、热膨胀协调,全生命周期稳定可靠。
结语:一场“减法”与“加法”的双赢
Novamem 做减法:把膜做到 130 微米、把电阻做到 0.08Ω·cm²,用 PPS 织物的“强”为“薄”兜底;远青做加法:把网、毡、泡沫的功能烧结进同一片梯度结构,用一体化的“整”消除界面的“复杂度”。两者搭配,接触电阻更低、泄漏更小、膜更耐用、系统更简——这正是新一代碱性电解槽能大幅提升性能的“第一性原理”!
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