في ظل التحول العالمي المتسارع في مجال الطاقة، تُبشّر خلايا وقود الهيدروجين، باعتبارها ناقلًا مهمًا للطاقة النظيفة، بفرص تطوير غير مسبوقة. ويؤثر تجميع أقطاب الغشاء (MEA)، باعتباره المكون الأساسي لخلية الوقود، بشكل مباشر على كفاءة وعمر نظام الخلية بأكمله. ومن بين هذه العوامل، تُحدد عملية تحضير ورق الكربون ذي طبقة انتشار الغاز (GDL)، وخاصةً عملية المعالجة والقولبة، بشكل مباشر بنية المسامية والتوصيلية والمتانة الميكانيكية لطبقة انتشار الغاز.
أربع نقاط ضعف أساسية وحلول في إنتاج ورق الكربون GDL
بالنسبة لمُصنّعي ورق الكربون GDL لخلايا وقود الهيدروجين، يكمن مفتاح الفوز في السوق في قدرتهم على إنتاج ورق كربون عالي الأداء بقوام ممتاز، بطريقة مستقرة وفعالة ومنخفضة التكلفة. تُشكّل معدات الإنتاج التقليدية (مثل المكابس المسطحة والمكابس الأسطوانية) العديد من العقبات أمام الإنتاج واسع النطاق.
نقطة الألم 1: ضعف اتساق المنتج، وانخفاض معدل العائد، وصعوبة التسليم بكميات كبيرة
المعضلة التقليدية: تتأثر مكابس الورق المسطحة التقليدية بدقة معالجة ألواح الكبس الساخن والتشوه الحراري للألواح بعد التسخين، مما يؤدي إلى انحراف كبير في تجانس سمك ورق الكربون المعالج. إضافةً إلى ذلك، لا تسمح طريقة الكبس المتقطع إلا بإنتاج صفائح بأبعاد محددة، مما يجعل من المستحيل تزويد العملاء بلفائف بأحجام مختلفة. تُطبّق طريقة الكبس التقليدية بالأسطوانات ضغطًا عبر خط التلامس، مع انخفاض الضغط من مركز الأسطوانات نحو الأطراف، مما يجعل ورق الكربون مشدودًا في المنتصف ومرتخيًا عند الحواف. يؤدي هذا مباشرةً إلى تفاوت السُمك وعدم تناسق توزيع المسام. حتى ضمن نفس الدفعة، أو حتى ضمن نفس ورقة ورق الكربون، يمكن أن يتقلب الأداء، حيث تتراوح العائدات حول 85% على المدى الطويل، مما يُشكّل خطرًا كبيرًا على تسليم الطلبات واسعة النطاق.
حل مينكه للضغط المتساوي: تُحقق تقنية الضغط المتساوي ضغطًا موحدًا حقيقيًا عند "التلامس السطحي" استنادًا إلى قانون باسكال لميكانيكا الموائع. وكما هو الحال في الضغط الهيدروستاتيكي في أعماق البحار، يؤثر هذا الضغط بالتساوي على كل نقطة من ورقة الكربون من جميع الاتجاهات.
نتائجتأثير:
- اتساق السُمك:تثبيت تحمّلات السُمك من اثني عشر ميكرونًا إلى داخل±3μm.
- توحيد المسام: يمكن الحفاظ على المسامية باستمرار عند مستوى عالٍ يبلغ 70% ± 2%.
- تحسين العائد: ارتفع معدل العائد من 85% إلى أكثر من 99%، مما يتيح تسليمًا مستقرًا وواسع النطاق وعالي الجودة.
نقطة الألم الثانية: انخفاض كفاءة الإنتاج، واختناقات بارزة في القدرة الإنتاجية، وتكاليف مرتفعة
المعضلة التقليدية: تعتمد معظم عمليات التصفيح عالية الجودة على الدفعات، مثل الفرن المنزلي، حيث تُخبز دفعةً تلو الأخرى. وتيرة الإنتاج بطيئة، ويتم تشغيل المعدات وإيقافها بشكل متكرر، واستهلاك الطاقة مرتفع، والاعتماد على العمالة كبير، وسقف الطاقة الإنتاجية في متناول اليد.
حل مينكه المتوازن: صُممت مكبسة التوازن ذات الحزامين بشكل أساسي كـ"نفق ضغط ودرجة حرارة عاليتين" يعمل باستمرار. تدخل المادة من أحد طرفيها، وتخضع لعملية ضغط وتصلب وتبريد كاملة، ثم تُخرَج باستمرار من الطرف الآخر.
تأثيرات الحل:
- قفزة الإنتاج: تمكين الإنتاج المستمر على مدار 24 ساعة، مع سرعات تصل إلى 0.5-2.5 متر في الدقيقة، وإنتاج سنوي يصل إلى مليون متر مربع لكل خط إنتاج، مما يزيد الكفاءة بأكثر من خمسة أضعاف.
- يكلفتخفيف:يؤدي تأثير مقياس الإنتاج المستمر إلى خفض تكاليف الاستهلاك والطاقة والعمالة لكل متر مربع بشكل كبير.القياسات لديهايعرضnيمكن تخفيض تكاليف الإنتاج الإجمالية بنسبة 30%.
- توفير العمالة: يسمح المستوى العالي من الأتمتة بتخفيض عدد المشغلين بنسبة 67% لكل وردية.
نقطة الألم 3: نافذة عملية ضيقة، وتكاليف عالية لتصحيح الأخطاء بالتجربة والخطأ، والابتكار المحدود
المعضلة التقليدية: أداء ورق الكربون GDL حساس للغاية لمنحنيات درجة الحرارة والضغط. لا تستطيع المعدات التقليدية التحكم في درجة الحرارة بدقة، ولها منحنى ضغط واحد فقط، مما يُصعّب تكرار العملية المختبرية المثالية بدقة. هل ترغب في تجربة تركيبة أو بنية جديدة؟ دورة التصحيح طويلة، ومعدل العيوب مرتفع، وتكلفة التجربة والخطأ باهظة.
حل الضغط الثابت من Mingke: يوفر منصة عملية مرنة للغاية وقابلة للتحكم بدقة.
تأثيرات الحل:
- التحكم الدقيق في درجة الحرارة: التحكم في درجة الحرارة بشكل مستقل متعدد المناطق بدقة تصل إلى ±0.5 درجة مئوية، مما يضمن معالجة مثالية للراتنج.
- ضغط قابل للتعديل: يمكن ضبط الضغط بدقة والحفاظ عليه ضمن نطاق 0-12 بار لتحقيق أقصى قدر من التوحيد.
- عمليةإعادة إصدار:بمجرد العثور على المعلمات المثالية، يمكن "قفلها" بنقرة واحدة في النظام، مما يحقق إمكانية إعادة إنتاج العملية بنسبة 100% ويضمن أداء المنتج المستقر.
- تمكين البحث والتطوير: يوجد لدى نانجينغ مينغكي حاليًا مركزان للبحث والتطوير.مزدوجآلات اختبار الضغط المتوازنة الأحزمة، توفر منصة اختبار موثوقة على مستوى الإنتاج للبحث والتطوير لمواد وهياكل جديدة، مما يقلل بشكل كبير من عوائق ومخاطر الابتكار. في الوقت نفسه، بالنسبة للشركات الناشئة ذات رأس المال الأولي المحدود وصعوبة شراء المعدات، يمكن تقديم خدمات تصنيع تعاقدية على دفعات صغيرة تتراوح مدتها بين أسبوع وشهر لتحسين قدرات تسليم منتجات ورق الكربون، ومساعدة الشركات على بدء الإنتاج التجريبي الأولي، وتقليل الاستثمار الأولي الكبير في المعدات.يقللالمخاطر.
نقطة الألم 4:بقايا فيضان غراء معالجة الراتينج الفينولي، وفقدان كبير لورق التحرير أو مادة مساعدة لعامل التحريرs.
المعضلة التقليدية: بعد تصلب راتنج الفينولي، يصعب فصله عن صفيحة الضغط أو الحزام الفولاذي. تستخدم الشركات التقليدية عادةً عوامل فصل أو ورق فصل لإتمام عملية إزالة القالب، إلا أن عوامل الفصل أو ورق الفصل عالي الجودة باهظ الثمن، كما أن الاستهلاك المرتفع أثناء عملية الإنتاج يزيد من تكلفة إنتاج ورق الكربون، مما لا يُسهم في تنافسية أسعار المنتجات في السوق.
حل Mingke Isostatic: تسمح مكبس Mingke Isostatic ذو الحزام الفولاذي المزدوج للعملاء باختيار أحزمة فولاذية مكبس مطلية بالكروم.
تأثير الحل: من خلال الاختبارات الداخلية التي أُجريت في مصنع مينغكي باستخدام أحزمة فولاذية مطلية بالكروم على ورق كربون معالج، وُجد أن أحزمة الفولاذ المطلية بالكروم تُقدم أداءً أفضل في معالجة الراتنج وفكّ الالتصاق مقارنةً بأحزمة الفولاذ التقليدية. كما أن بقايا الغراء الزائدة أسهل في الإزالة، وعند استخدامها مع فرشاة تنظيف متنقلة، يُمكن التخلص من بقايا الغراء على سطح الحزام الفولاذي بسهولة، مما يُساعد العملاء على خفض تكاليف عوامل فكّ الالتصاق وورق فكّ الالتصاق. تُحسّن طبقة الكروم على سطح الحزام الفولاذي صلابته ومقاومته للتآكل بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، تمنع طبقة الأكسيد الكثيفة التي تُشكّلها طبقة الكروم على سطح الحزام الفولاذي تآكل الأكسجين والماء والعناصر المسببة للتآكل الأخرى بفعالية، مما يُطيل عمره الافتراضي.
بالنسبة للمستخدمين الذين اعتمدوا لفترة طويلة على المعدات المستوردة، تقدم شركة Nanjing Mingke، باعتبارها شركة محلية، حلاً أفضل:
- الإحلال المحلي: كسر احتكار الاستيراد، مع الحصول على مزايا في شراء المعدات وتكاليف الصيانة.
- استجابة سريعة للخدمة: دعم فني على مدار 24 ساعة، ومهندسون في الموقع خلال 48 ساعة، ومعالجة كاملة للاستجابة البطيئة لما بعد البيع ودورة قطع الغيار الطويلة للمعدات المستوردة.
نتائج التطبيق الفعلية: خلق قيمة كبيرة للعملاء
بعد أن اعتمدت إحدى شركات خلايا الوقود الهيدروجينية المعروفة آلة مكبس الحزام الفولاذي المزدوج المتساوي القياس من شركة Minke، حققت نتائج ملحوظة في إنتاج ورق الكربون GDL.
- تحسن كبير في إنتاجية المنتج: حيث ارتفعت من 85% في العمليات التقليدية إلى أكثر من 99%.
- تحسن ملحوظ في كفاءة الإنتاج: تصل الطاقة الإنتاجية اليومية إلى 3000 متر مربع.
- تقليل استهلاك الطاقة: انخفض إجمالي استخدام الطاقة بنسبة 35%.
تحسين أداء المنتج:
- تجانس المسامية: 70% ± 2%
- المقاومة في المستوى: < 5 مΩ·سم
- المقاومة عبر المستوى: < 8 مΩ·سم²
- قوة الشد: > 20 ميجا باسكال - تجانس السُمك: ±3 ميكرومتر
مكتملنظام الخدمة والدعم الفني
نانجينغ مينجكيعمليةتوفر شركة Systems Co., Ltd. للعملاء خدمات الدعم الفني الشاملة:
1. دعم تطوير العمليات
Aيساعد الفريق الفني المتخصص العملاء في تحسين معلمات العملية وضبط المعدات، مما يضمن أن المعدات تلبي متطلبات عملية الإنتاج المحددة.
2. خدمات المعدات المخصصة
توفير خدمات المعدات المخصصة وفقًا لاحتياجات العملاء الخاصة، بما في ذلك الأحجام الخاصة، والتكوينات الخاصة، وما إلى ذلك.
3. خدمات التركيب والتشغيل
يقدم فريق هندسي ذو خبرة خدمات التثبيت والتشغيل في الموقع لضمان إمكانية وضع المعدات في الإنتاج بسرعة.
4. التدريب الفني
تقديم تدريب كامل على التشغيل والصيانة لضمان قدرة العملاء على تشغيل المعدات وصيانتها بكفاءة.
5. دعم ما بعد البيع
إنشاء آلية استجابة سريعة على مدار 24 ساعة لتوفير خدمة ما بعد البيع والدعم الفني في الوقت المناسب، مما يضمن استمرار الإنتاج دون انقطاع.
تتمتع الصناعة بآفاق تطبيق واسعة.
إن مكبس الحزام الفولاذي المزدوج الثابت المتساوي القياس من شركة Mingke ليس مناسبًا فقط لإنتاج ورق الكربون GDL لخلايا وقود الهيدروجين، بل يمكن أيضًا تطبيقه على نطاق واسع في مجالات متعددة:
- خلايا الوقود: ورق الكربون GDL، تحضير طبقة المحفز؛
- بطاريات الحالة الصلبة: ضغط صفائح الأقطاب الكهربائية والمولديد؛
- المواد المركبة: تحضير ألياف الكربون مسبقًا؛
- ورق خاص: ضغط وتشكيل عالي الكثافة؛
- مواد الطاقة الجديدة: إعداد مواد أغشية رقيقة وظيفية مختلفة.
مميزات مكبس الضغط المتوازن ذو الحزام الفولاذي المزدوج من Mingke:
أمضت شركة نانجينغ مينغكي عشر سنوات في تطوير تقنياتها، وتواصل الاستثمار في البحث والتطوير لمكابس إيزوستاتيك ذات حزام فولاذي مزدوج. وتمتلك الشركة الآن مكابس عالية الحرارة تصل إلى 400 درجة مئوية بدقة ضغط تصل إلى ±2%. بفضل هذه الخبرة التقنية، تُعدّ مينغكي الخيار الأمثل لمكابس معالجة ورق الكربون، من حيث القيمة مقابل المال والحد الأدنى من المخاطر. واليوم، تختار معظم شركات معالجة ورق الكربون المحلية من لفة إلى لفة نانجينغ مينغكي شريكًا لها.
وقت النشر: 9 أكتوبر 2025