【项目新讯】上海嘉资新材料突破燃料电池关键技术，绿色制备工艺推动产业升级

近日，由中联投资、开滦汇金参与投资的上海嘉资新材料有限公司申请的“燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的绿色制备方法”专利正式公开，该技术通过创新性地使用水性树脂和纳米杂化材料，成功制备出性能优异且更环保的碳纤维纸。

这一突破有望降低燃料电池核心部件的生产成本。为氢能产业发展提供了强有力的材料支撑。

深耕新材料领域

上海嘉资新材料有限公司成立于2007年，长期专注于碳纤维复合材料的研发与设计。

该公司创始团队开创性地将编织、复合、成型技术融为一体，经过多年深耕，于2017年成功批量制备出第一代碳纸产品。

经过反复迭代升级，2019年量产的第五代碳纸产品完全满足了氢空燃料电池对核心材料气体扩散层应用方面的全部技术要求。

凭借扎实的技术积累，上海嘉资已于2022年2月完成C轮融资，当前正处于C+轮阶段。

创新绿色制备方法

本次公开的专利（CN 120776612 A）提出了一种燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的绿色制备方法。

该方法首先将克重10~60 g/m²的碳纤维原纸叠层至总克重40~60 g/m²。

随后将其浸渍于含有0.1~3wt%石墨烯/碳纳米管杂化材料和10~20wt%水性树脂的分散液中0.5~3小时。

后续工艺包括低温预固化（60~90℃、10~60分钟）、热压固化（5~11MPa、140~160℃、1~2小时）。

最后经过碳化（900~1200℃）和石墨化（2000~2500℃）处理，制得成品碳纤维纸。

性能优异环保经济

与传统方法相比，该专利技术制得的碳纤维纸具有优良的综合性能：气体透过率35000~52000 ml·mm/(cm²·h·mmHg)，石墨化度55~70%。

孔隙率高达60~80%，TP电阻仅5~10 mΩ·cm²，拉伸强度3~15MPa，弹性模量800~1800MPa。

专利方法的环保优势主要体现在使用水性树脂取代有机溶剂，减少了挥发性有机物排放。

添加的石墨烯/碳纳米管杂化材料则显著提升了碳纤维纸的导电性和力学性能。

技术积累与布局

上海嘉资在燃料电池气体扩散层领域拥有深厚的技术积累，这并非该公司首次公开相关专利。

2025年7月，其子公司上海嘉资新材料科技有限公司也申请了一项“燃料电池气体扩散层基底层及其制备方法”专利。

该专利利用含有中空结构的天然纤维素纤维，通过原纸制备、树脂浸渍热压、碳化石墨化等工序制备基底层。

这一技术通过利用天然纤维素纤维中天然存在的含氧官能团提高原纸中纤维的分散均匀性，成功降低了基底层的表面粗糙度。

推动燃料电池发展

上海嘉资的这项专利技术对燃料电池行业发展具有重要意义。

专利中制备的碳纤维纸是燃料电池气体扩散层的核心材料，其性能直接影响到燃料电池的效率和寿命。

该技术使用的天然纤维素纤维来源广泛，生长期短，制备工序简单，具有显著的成本优势。

通过优化材料结构和制备工艺，新技术解决了基底层局部区域导电性能和透气性能不均匀的问题。

这为燃料电池性能提升和成本降低提供了材料基础，有望加速氢燃料电池汽车的商业化进程。

随着全球能源转型加速，氢燃料电池技术已成为清洁能源领域的重要赛道。上海嘉资新材料有限公司的创新成果，展现了中国企业在新能源材料领域的研发实力。

这项绿色制备技术不仅解决了燃料电池核心材料的技术瓶颈，更推动了整个产业链的可持续发展。

未来，随着此类关键材料的不断突破，氢燃料电池的商业化应用必将迎来更广阔的发展空间。