5052 Foil Aluminium: "Kode Konduktif" Piring Bipolar untuk Sel Bahan Bakar Hidrogen
Bagaimana bahan-bahan berbasis aluminium dengan konduktivitas tinggi dapat meruntuhkan piring bipolar tradisional?
1Gen material: "konduktif-tahan korosi" spiral ganda 5052 aluminium foil
1. Parameter kinerja
Komposisi paduan: seri Al-Mg (Mg 2,2-2,8%), kekuatan dan konduktivitas seimbang, kepadatan 2,68 g/cm3.
Konduktivitas: 35% IACS (International Annealed Copper Standard), 14 kali lebih tinggi dari 316L stainless steel (2,5% IACS).
Ketahanan korosi: Lulus uji lingkungan sel bahan bakar DOE (80°C, pH 2-3, potensi 0,5V), kepadatan arus korosi < 1μA/cm2.
2Teknologi modifikasi permukaan
Lapisan komposit graphene: Konduktivitas ditingkatkan menjadi 95% IACS, dan resistensi kontak adalah < 5mΩ·cm2 (dipatenkan oleh Ballard Power Systems).
Tekstur mikro laser: peningkatan efisiensi difusi hidrogen 40% dari parit permukaan, cocok untuk tumpukan kepadatan daya tinggi (jalan teknologi Toyota Mirai).
2Aplikasi internasional: "penetrasi foil aluminium" dari jalur energi hidrogen global
1. lapangan mobil penumpang
Toyota Mirai III: 5052 aluminium foil bipolar plat lapisan berbasis karbon, kepadatan daya tumpukan 4,4 kW / L (30% lebih tinggi daripada generasi sebelumnya).
Hyundai NEXO: Stamped aluminium foil bipolar plat, veneer ketebalan 0.25mm, penurunan berat tumpukan 15%.
2. Kendaraan komersial dan kapal
Truk tugas berat hidrogen Eropa (Daimler GenH2): Plat bipolar aluminium foil tahan terhadap -40 °C start dingin dan memiliki umur layanan lebih dari 30.000 jam (data dari proyek H2Haul UE).
Pelayaran hidrogen di Norwegia (MF Hydra): tahan terhadap korosi air laut yang menembus, 40% pengurangan biaya pelat bipolar (dibandingkan dengan pelat grafit).
3. Generasi listrik stasioner
Server Bloom Energy di Amerika Serikat: Plat bipolar foil aluminium tahan terhadap suhu tinggi (90 °C), dan efisiensi sistem > 65% (sertifikasi DOE).
Pembangkit Listrik Tenaga Weichai, Cina: Plat bipolar aluminium foil las yang dilas dengan laser digunakan untuk tumpukan skala megawatt, mengurangi biaya manufaktur sebesar 25%.
3Keuntungan utama: "subversi empat dimensi" dari pelat bipolar foil aluminium
1Konduktivitas listrik melompat.
Resistensi kontak rendah: Lapisan graphene menghasilkan resistensi antarmuka < 3 mΩ·cm2 (target DOE 2025).
Kapasitas pembagian arus: kesalahan keseragaman konduktivitas substrat aluminium adalah < 5% (8 kali lebih tinggi dari stainless steel).
2. Ringan dan ekonomis
Perbandingan berat: Berat pelat bipolar foil aluminium (0,3 mm) hanya 15% dari pelat grafit (2 mm), dan kepadatan energi tumpukan meningkat sebesar 20%.
Keuntungan biaya: Efisiensi pencetakan meningkat sebesar 50% dibandingkan dengan pelat grafit yang diolah, dan limbah material berkurang sebesar 70%.
3. Adaptasi terhadap lingkungan ekstrim
Low temperature cold start: Permeabilitas hidrogen tetap >95% pada -40°C (diukur oleh Ballard Canada).
Daya tahan korosi: Lapisan komposit melewati uji penuaan dipercepat 5.000 jam (standar SAE J2719).
4. manufaktur hijau
Kemampuan daur ulang: 100% foil aluminium daur ulang, emisi karbon berkurang 80% dibandingkan dengan papan grafit (analisis LCA).
Proses bebas PFAS: Teknologi pelapis berbasis air memenuhi peraturan EU REACH (larangan PFAS 2025).
Keempat, tren masa depan: "perbatasan teknis" pelat bipolar foil aluminium
1Inovasi kolaboratif lapisan material
Komposisi bahan 2D: Konduktivitas pelapis MXene melebihi 100% IACS (Drexel University Laboratory Achievement).
Lapisan anti korosi penyembuhan diri: lapisan tertanam inhibitor korosi yang terkapsul mikro dengan masa pakai yang diperpanjang hingga 50.000 jam (studi Fraunhofer ISE).
2. Peningkatan proses manufaktur
Stamping ultra-cepat: foil aluminium kelas 0,1 mm dapat terus ditempelkan dengan kecepatan hingga 200 kali per menit (rencana jalur produksi Schuler Group 2025).
3D printing runner: Laser selective melting (SLM) membentuk runner yang kompleks, dan keseragaman distribusi hidrogen meningkat sebesar 35%.
3Ekspansi skenario aplikasi
Sel bahan bakar penerbangan: lempeng aluminium bipolar dapat menahan lingkungan tekanan rendah (gelombang dan proyek drone bertenaga hidrogen).
Sumber daya portabel: lempeng bipolar aluminium foil fleksibel untuk perangkat yang dapat dipakai (Panasonic micro stack prototype).
4. Standar & Sertifikasi
Harmonisasi standar internasional: Rancangan ISO 23273 yang direvisi menggabungkan metode pengujian untuk plat bipolar berbasis aluminium (berkuasa pada tahun 2026).
Sertifikasi jejak karbon: pelacakan siklus hidup penuh aluminium foil "electricity-recycling-recycling" closed-loop (solusi blockchain IBM).
Dari jalan raya ke langit biru, foil aluminium 5052 merekonstruksi "jantung energi" sel bahan bakar hidrogen dengan "konduktif seperti denyut nadi dan ringan seperti jiwa".Di bawah narasi besar netralitas karbon dan revolusi energi, this disruptive innovation of aluminum-based materials may accelerate the arrival of a hydrogen energy society - and companies that master core technologies will surely become "game-breakers" on the trillion-level track.
