可樂麗高溫耐熱聚酰胺樹脂PA9T在燃料電池電堆應用

CHEC2021世紀氫能與(yu) 燃料電池產(chan) 業(ye) 大會(hui) 在京圓滿舉(ju) 行。本次論壇是完整覆蓋氫能產(chan) 業(ye) 技術領域的研討，旨在進一步促進燃料電車相關(guan) 領域的企業(ye) 之間對技術發展趨勢的探討、加強氫能行業(ye) 專(zhuan) 家之間的交流互動、通過活動促進氫能產(chan) 業(ye) 創新轉型升級，助力我國能源轉型。會(hui) 上，可樂(le) 麗(li) PA9T技術總監曾祥生做《高溫耐熱聚酰胺樹脂PA9T在燃料電池電堆的應用》專(zhuan) 題報告。

可樂(le) 麗(li) PA9T技術總監曾祥生

曾祥生首先介紹了公司發展情況，1926年可樂(le) 麗(li) 在日本成立，第一個(ge) 工業(ye) 化的產(chan) 品是人造纖維。經過多年發展，可樂(le) 麗(li) 已成為(wei) 全球性的綜合化學材料公司，在全球31個(ge) 國家和地區都有分部，員工數量11115人。可樂(le) 麗(li) 的產(chan) 品在生活中隨處可見，如燃油車裏燃油係統阻隔材料幾乎都是可樂(le) 麗(li) 製造，汽車擋風玻璃的PVB夾膠有約百分之三十由可樂(le) 麗(li) 提供，以及大部分與(yu) 汽車有關(guan) 的產(chan) 品。另外，液晶電視偏光板的偏光膜有百分之七八十的材料也是可樂(le) 麗(li) 提供的。

從(cong) 1963年開始可樂(le) 麗(li) 就加入了中國的化學材料建設，如北京第六化工廠的PVA和維尼綸技術，上海金山石化乙烯法生產(chan) PVA的技術以及四川維尼綸廠利用天然氣製備PVA的技術等。改革開放後，可樂(le) 麗(li) 在寧夏有獨資的活性炭工廠、張家港亞(ya) 克力工廠、嘉興(xing) 合資的超纖工廠。可以說，可樂(le) 麗(li) 一直支持著中國的建設。

GENESTAR™日本株式會(hui) 社是由可樂(le) 麗(li) 開發的耐熱性聚酰胺的商標名稱。該係列產(chan) 品中的PA9T是一種綜合性能優(you) 異的半芳香族聚酰胺(PPA)，在廣泛溫度範圍內(nei) 表現出較低的吸水性和優(you) 異的機械性能，PA9T現已在汽車行業(ye) 廣泛應用。可樂(le) 麗(li) 利用獨自技術由丁二烯合成得到壬二胺，是世界上唯一一家實現了由丁二烯合成壬二胺的工業(ye) 化生產(chan) 公司。在合成壬二胺的基礎上，與(yu) 對苯二甲酸共聚得到PA9T樹脂，再通過配方設計，做到部件廠需要的注塑或者擠出規格的改性粒料。

壬二胺的碳鏈可以結晶，而且結晶度很高，擁有很好的耐腐蝕性，這樣的特點促成了PA9T在一些電子部件及汽車部件上的應用。在經過汽油、百分之百的甲醇、熱水、硫酸、堿和鹽浸泡後，PA9T的拉伸強度依然可以保持在80%以上，非常適合做汽車零部件。

可樂(le) 麗(li) 配合豐(feng) 田供應商做了部件開發和應用。如在燃油車和新能源車都可運用的滑動係統上，日本進一步將車型縮小，小型化後的部件空間容量有限，部件進一步縮小。目前，豐(feng) 田全係車型都在使用冷卻係統，除此外，燃油管、燃油快插頭、冷卻管快插頭等，普遍都采用PA9T。

在電池冷卻係統的應用上，目前國內(nei) EV電池冷卻管大多采用橡膠管，對冷卻液的阻隔比較差；而橡膠管體(ti) 積較大，厚度能夠達到3.5mm，在夏天濕度、溫度較高時，橡膠容易老化，影響最終的使用壽命。也有一些采用的是卡扣結構，但其存在氣密性差、容易引起電池短路等問題；另外，卡扣結構需要靠人組裝，成本較高。

相較於(yu) 傳(chuan) 統橡膠冷卻管，PA9T材料電池冷卻管LLC滲透少，不會(hui) 引起電路短路，這是一些大型新能源車企采用PA9T做冷卻管的主要原因。同時，因采用快插頭設計，組裝工作基本由機器人完成，進而促使成本下降。

在燃料電池電堆係統的應用方麵，2015年，PA9T首次成功應用在豐(feng) 田燃料電池電堆係統。FCV電堆係統需要的性能包括耐酸性、耐長壽命的冷卻劑、拉伸斷裂伸長率高、水中的體(ti) 積電阻穩定性及離子析出等嚴(yan) 苛要求。目前，隻有PA9T能滿足以上要求。2017年，PA9T在中國首次成功應用在燃料電池電堆進氣歧管，目前已實現量產(chan) ，2020年 PA9T在中國首次成功應用在燃料電池電堆端板。