?氫能，實(shí)現(xiàn)零碳出行的重要資源
氫燃料電池尚未普遍應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)，但它將在后石油時(shí)代的出行選擇中與純電動(dòng)汽車(chē)一起發(fā)揮重要作用。阿科瑪預(yù)見(jiàn)到了這一轉(zhuǎn)變，正在研發(fā)的材料和解決方案已為改善行業(yè)表現(xiàn)和商業(yè)模式做出貢獻(xiàn)。
據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)估計(jì)，2030年后，全球每年將生產(chǎn)600萬(wàn)只氫罐。多年來(lái)，雷諾和現(xiàn)代等主機(jī)廠一直在推廣氫能源汽車(chē)，各地政府也推出了實(shí)驗(yàn)性氫能源公交線路。但是該領(lǐng)域在全球出行中占比仍然較小。阿科瑪研發(fā)部材料科學(xué)總監(jiān)Jean-Paul Moulin 說(shuō)道：“燃料電池，氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸，在科學(xué)技術(shù)層面已經(jīng)基本就緒?！?/span>
當(dāng)前的關(guān)鍵問(wèn)題是如何生產(chǎn)零碳綠氫。雖然目前使用的氫氣中96%來(lái)自化石甲烷重整技術(shù)，但可再生電解水制氫在經(jīng)濟(jì)上的可行性愈發(fā)明顯。雖然氫氣是二次能源，但氫氣作為一種綠色能源的“載體”已成為全球研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
燃料電池，可再生電力載體
在燃料電池中，電極上氫氣的氧化作用將產(chǎn)生電壓。因此，氫燃料汽車(chē)是一種以氫形式儲(chǔ)存能量的電動(dòng)汽車(chē)。但是，為通過(guò)電解水零碳生產(chǎn)綠氫，則需要使用可再生電力。因此，氫氣不是能源，而是一種能源“載體”，通過(guò)氫氣將電能轉(zhuǎn)換成一種更容易存儲(chǔ)的形式。氫氣的特性使其與間歇性的可再生能源（太陽(yáng)能和風(fēng)能）發(fā)展更加匹配，氫氣的生產(chǎn)無(wú)需與需求保持一致——當(dāng)綠電出現(xiàn)錯(cuò)峰需求時(shí)，剩余的電力可轉(zhuǎn)化為氫燃料儲(chǔ)存供后期使用，如用于“零排放”出行。
與電動(dòng)汽車(chē)互補(bǔ)
考慮到后石油時(shí)代出行面臨的挑戰(zhàn)，需要充分利用所有可用的方法，氫氣必須利用綠電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，與全電發(fā)動(dòng)機(jī)一起找到自身定位。Jean-Paul Moulin說(shuō)：“這兩種方式在用途上是互補(bǔ)的。氫氣的能量密度比電池高，意味著自主性更大，補(bǔ)能速度更快，只需要幾分鐘就能充滿(mǎn)?！币虼?，燃料電池更適合長(zhǎng)距離行駛的車(chē)輛，如商用車(chē)、卡車(chē)、長(zhǎng)途汽車(chē)、火車(chē)甚至是船舶。
阿科瑪與氫能行業(yè)攜手合作迎接挑戰(zhàn)
包括阿科瑪在內(nèi)擁有高性能材料專(zhuān)識(shí)的制造商和主機(jī)廠開(kāi)辟了這一新局面，他們正在投資這項(xiàng)新技術(shù)。Jean-Paul Moulin強(qiáng)調(diào)：“我們正在密切關(guān)注行業(yè)進(jìn)展，并已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一套專(zhuān)用解決方案，這將有助于提高氫燃料汽車(chē)的性能并減少氫燃料汽車(chē)的碳足跡”。從氫罐外殼到燃料電池的交換膜，氫能出行未來(lái)可以依靠阿科瑪?shù)牟牧虾屠砟睢?/span>
根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)的數(shù)據(jù)，2030年后全球每年可生產(chǎn)的氫罐數(shù)量為600萬(wàn)
? 氫能：阿科瑪?shù)慕鉀Q方案持續(xù)升級(jí) Rilsan? PA11，Elium? 熱塑性樹(shù)脂、Kynar? PVDF 和先進(jìn)的壓電材料：迎接氫燃料汽車(chē)的挑戰(zhàn)，阿科瑪開(kāi)發(fā)新型零碳出行解決方案。
Elium? 復(fù)合燃料罐：制造收益和可回收性 對(duì)于車(chē)載氫氣的高壓儲(chǔ)存（700 巴），當(dāng)前氫儲(chǔ)罐由熱固性樹(shù)脂（環(huán)氧）復(fù)合材料制成，這種材料在纏繞后需要數(shù)個(gè)小時(shí)進(jìn)行固化。 ? Elium? 液體熱塑性樹(shù)脂結(jié)合碳纖維，可提供同等強(qiáng)度和更高的工業(yè)效率。在纏繞過(guò)程中，液體熱塑性樹(shù)脂在紫外作用下聚合，節(jié)省了大量的時(shí)間和能量。這項(xiàng)技術(shù)有望在2023年首次應(yīng)用于輕型汽車(chē)，也為復(fù)合材料罐使用壽命結(jié)束后提供了良好的回收可能性，而熱固性樹(shù)脂仍然很難回收。 ?
? -由碳纖維以及通過(guò)紫外輻射固化的Elium? 樹(shù)脂制成的氫罐原型
氫氣罐必須承受高達(dá)700 巴(bar)的壓力，相當(dāng)于每平方厘米713 千克 ? ? Kynar? PVDF：電池內(nèi)芯的核心化學(xué)特性 PVDF 是電動(dòng)汽車(chē)電池實(shí)現(xiàn)充電的真正樞紐，也是燃料電池的關(guān)鍵組成部分。PVDF 具有優(yōu)秀的電化學(xué)穩(wěn)定性，作為收集電流的石墨雙極板配方體系中至關(guān)重要的粘接劑，可確保氣體冷卻和輸送。 ? 阿科瑪已經(jīng)銷(xiāo)售了大量用于該應(yīng)用的Kynar? PVDF。阿科瑪集團(tuán)正在開(kāi)發(fā)功能化Kynar??牌號(hào)產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有質(zhì)子導(dǎo)電率、溫度穩(wěn)定性、耐化學(xué)降解性等特性。在未來(lái)四到五年內(nèi)，這些Kynar? 產(chǎn)品將進(jìn)一步提高質(zhì)子交換膜的性能。
電活性聚合物：保證氫罐的安全性 對(duì)沖擊、變形和聲振動(dòng)敏感的Piezotech? 系列氟化電活性聚合物，為氫燃料汽車(chē)安全性帶來(lái)了高附加值的創(chuàng)新前景。Piezotech? 氟化電活性聚合物用于制作復(fù)合層中的傳感器，可持續(xù)監(jiān)測(cè)氫罐情況，讓制造商能在保證安全的前提下，盡可能精確地調(diào)整結(jié)構(gòu)大小，從而節(jié)省原材料。該產(chǎn)品用于氫燃料汽車(chē)仍處于研發(fā)階段，阿科瑪預(yù)計(jì)在未來(lái)三到五年內(nèi)會(huì)推出該應(yīng)用。
Rilsan? PA11：用于內(nèi)襯和纏繞的生物基解決方案 Rilsan? PA11 為100%生物基高性能聚合物，具有高壓儲(chǔ)罐內(nèi)膽所需的各種特性。Rilsan? PA11 具有氫氣阻隔、耐冷沖擊（在快速減壓的情況下，可耐至-50℃低溫）、幾乎不受溫度變化的影響且易于加工成型適用于大型部件（例如：卡車(chē)儲(chǔ)氫罐），已經(jīng)有多家制造商正在使用Rilsan? PA11 制造儲(chǔ)氫四型瓶。在未來(lái)兩到三年間，Rilsan? PA11 還將提供新一代Rilsan? 細(xì)粉為原材料制成的熱塑性碳纖維預(yù)浸帶生產(chǎn)解決方案，使其能夠通過(guò)熱纏繞形成罐殼，同時(shí)充當(dāng)內(nèi)襯（五型瓶）。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，Rilsan? PA11 是一個(gè)很好的選擇，因?yàn)樗诶p繞后不需要進(jìn)行固化，且在相同條件下，比環(huán)氧樹(shù)脂需要更少的碳纖維（儲(chǔ)罐主要成本）。
? 航空DMDS 助力綠色燃料的強(qiáng)勁增長(zhǎng) 隨著飛機(jī)制造商和政府尋求減少航空業(yè)的碳足跡，使用生物煤油正成為新的發(fā)展趨勢(shì)。生物煤油的生產(chǎn)涉及新的精煉工藝，其中DMDS 發(fā)揮關(guān)鍵作用，DMDS 是一種通過(guò)硫化學(xué)工藝生產(chǎn)的添加劑，而阿科瑪是生產(chǎn)DMDS 的世界領(lǐng)導(dǎo)者。
到2030年，可再生燃料在航空業(yè)總能源消耗中的份額將翻倍。這一轉(zhuǎn)變受到了歐盟可再生能源指令（RED II）等法規(guī)的支持，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變要求使用傳統(tǒng)煤油加生物燃料，現(xiàn)在也要求開(kāi)發(fā)生物來(lái)源的“綠色煤油”。自2019年起，越來(lái)越多的煉油廠轉(zhuǎn)型生產(chǎn)新一代燃料，如道達(dá)爾位于法國(guó)LaMède 的工廠。DMDS（二甲基二硫）在該化學(xué)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。Francis 說(shuō)道：“生物精煉廠使用催化劑對(duì)植物油進(jìn)行脫氧，植物油可用于生產(chǎn)生物煤油。”
? - 到2030年，生物基燃料在航空業(yè)燃料消耗中的份額將增加一倍
阿科瑪硫化工業(yè)務(wù)部石油和天然氣業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Humblot表示：“向反應(yīng)器中適時(shí)注入我們的產(chǎn)品會(huì)激活催化劑表面。” ? 到2030年，全球需求量將增長(zhǎng)15%由于生物煤油快速發(fā)展，全球范圍內(nèi)對(duì)特種添加劑的需求將激增，這款添加劑的效率已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到認(rèn)可，并在石油行業(yè)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。阿科瑪DMDS 全球業(yè)務(wù)經(jīng)理Guillaume Legouis 說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)，到2030年，該市場(chǎng)中DMDS 消耗量將與傳統(tǒng)煉油廠市場(chǎng)中的DMDS 消耗量相當(dāng)，并將推動(dòng)全球DMDS 消耗量增長(zhǎng)15%?！?/p>
阿科瑪集團(tuán)是DMDS 供應(yīng)領(lǐng)域無(wú)可爭(zhēng)議的全球領(lǐng)導(dǎo)者，在馬來(lái)西亞Kertch和法國(guó)Lacq 擁有兩個(gè)生產(chǎn)基地，也致力于支持DMDS 增長(zhǎng)需求。Carelflex? 服務(wù)可確保阿科瑪專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)在世界各地的煉油廠現(xiàn)場(chǎng)安全注入DMDS。Carelflex? 服務(wù)已成功為生物煤油生產(chǎn)商提供了支持。
第 1 阿科瑪集團(tuán)在馬來(lái)西亞和法國(guó)擁有兩個(gè)生產(chǎn)基地，是DMDS供應(yīng)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者
?阿科瑪攜手浙江大學(xué)，共助氫能儲(chǔ)運(yùn)發(fā)展 2022年11月24日，阿科瑪與浙江大學(xué)簽署了合作協(xié)議，共同聚焦“Rilsan??PA11 在高壓氫氣中的相容性研究”，簽約儀式在上海舉行。阿科瑪大中華區(qū)總裁張瀟雨女士；中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)氫能研究院院長(zhǎng)鄭津洋教授出席活動(dòng)。氫氣相容性作為高壓涉氫應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)之一，是儲(chǔ)、運(yùn)氫系統(tǒng)選材的重要依據(jù)。此次合作將以中國(guó)本土化標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，深度融合阿科Rilsan??PA11 在全球高壓儲(chǔ)氫領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，助力中國(guó)氫能儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域的高速發(fā)展。 阿科瑪大中華區(qū)總裁張瀟雨女士與中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)氫能研究院院長(zhǎng)鄭津洋教授簽署協(xié)議
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（阿科瑪創(chuàng)新材料）：MA Study | 對(duì)氫能和生物基航空燃料的崛起充滿(mǎn)信心，阿科瑪?shù)慕鉀Q方案助力新燃料發(fā)展
