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隨著全球范圍內(nèi)對(duì)二氧化碳排放的限制不斷收緊，零排放且能實(shí)現(xiàn)氫能高效循環(huán)利用的燃料電池，憑借其顯著優(yōu)勢(shì)，正快速嶄露頭角，成為推動(dòng)清潔、可持續(xù)能源發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。在此背景下，催化劑涂層（CCM）作為燃料電池性能的核心要素，對(duì)其進(jìn)行高質(zhì)量生產(chǎn)與控制成為燃料電池行業(yè)內(nèi)亟待解決且至關(guān)重要的課題。

01直面挑戰(zhàn)，HORIBA 創(chuàng)新開(kāi)發(fā)

質(zhì)子交換膜燃料電池（PEM FC）作為燃料電池的主力，其核心膜電極組件（MEA），由兩側(cè)精密涂布催化劑的質(zhì)子交換膜（CCM）及氣體擴(kuò)散層構(gòu)成。催化劑對(duì)燃料電池的性能表現(xiàn)與成本控制起著至關(guān)重要的作用。目前，鉑（Pt）作為主流催化劑材料，其高效的催化性能備受業(yè)界青睞。然而，Pt 的高昂價(jià)格和對(duì)涂覆均勻性的高要求，使得催化劑層的生產(chǎn)成為一大挑戰(zhàn)。 

PEM 燃料電池工作原理

為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，HORIBA 基于X射線(xiàn)熒光（XRF）技術(shù)推出了 MEA/CCM 涂布質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)儀。該儀器以非接觸、無(wú)損、快速且精準(zhǔn)的檢測(cè)特點(diǎn)，不僅可以測(cè)試單一 Pt 催化劑層的厚度和載量，還能一次性測(cè)量雙面不同元素，如：Pt 和 Ir，甚至 Pt/Ir 合金等。為燃料電池催化劑載量監(jiān)測(cè)提供了開(kāi)創(chuàng)性的解決方案。

MEA / CCM 涂布質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)儀

02實(shí)時(shí)在線(xiàn)，安裝靈活，監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)

MEA/CCM 涂布質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了膜表面催化劑面密度的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，它能夠精準(zhǔn)捕捉元素濃度的細(xì)微波動(dòng)，即便在高速生產(chǎn)節(jié)奏下，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)依然可以準(zhǔn)確無(wú)誤。這款高靈敏度探頭還可實(shí)現(xiàn)多樣化的安裝配置，以靈活應(yīng)對(duì)不同生產(chǎn)工序需求。

03及時(shí)響應(yīng)，降本增效，升級(jí)便捷

燃料電池產(chǎn)業(yè)目前核心掣肘在于成本過(guò)高，這是一大痛點(diǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)儀能夠?qū)崟r(shí)捕捉涂覆過(guò)程中的不均勻現(xiàn)象，并立即反饋給生產(chǎn)人員，以便他們迅速采取調(diào)整措施，優(yōu)化工藝參數(shù)。這一即時(shí)響應(yīng)機(jī)制可以有效降低廢品率，顯著降低生產(chǎn)成本，提升整體生產(chǎn)效益。

尤為值得一提的是，MEA/CCM 涂布質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)儀還集成了模塊化軟件平臺(tái)，既保證與現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)體系的無(wú)縫對(duì)接，又預(yù)留了未來(lái)技術(shù)升級(jí)與擴(kuò)展的空間。生產(chǎn)人員可以設(shè)置自動(dòng)重涂功能，以確保產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)達(dá)標(biāo)，從而進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制自動(dòng)化水平。

展望未來(lái)，全球碳中和戰(zhàn)略不斷促使能源轉(zhuǎn)型，燃料電池作為這一浪潮中的璀璨明星，其市場(chǎng)潛力不可小覷。HORIBA 將憑借在分析測(cè)試領(lǐng)域的深厚積累，以 XRF 等技術(shù)為基石，為燃料電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新持續(xù)提供堅(jiān)實(shí)的支撐。我們期待攜手業(yè)界伙伴，共同探索燃料電池技術(shù)的新邊界，一起邁向更加清潔、低碳、可持續(xù)的碳中和未來(lái)。