Advent Technologies Holdings，Inc.（NASDAQ:ADN）是燃料電池和氫技術領域的創(chuàng)新驅動型領導者，今天宣布其膜電極組件（“Advent MEA G2”）技術在性能上取得重大突破。Advent MEA G2技術已經(jīng)提供測試，以選擇汽車和航空航天工業(yè)的戰(zhàn)略合作伙伴。它是在L'Innovator的框架內開發(fā)的，L'Innovator是該公司與美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）、布魯克海文國家實驗室（BNL）和國家可再生能源實驗室（NREL）的聯(lián)合開發(fā)項目。

HT-PEM（高溫質子交換膜）燃料電池技術可以在船上使用綠色電子燃料（綠色甲醇）、可再生天然氣或氫氣。此外，HT-PEM燃料電池在熱管理方面效率很高，在極端環(huán)境條件下具有很高的彈性。傳統(tǒng)的HT-PEM MEAs的問題在于，與LT-PEM燃料電池相比，它們表現(xiàn)出低功率密度和低壽命。Advent一直在開發(fā)G2 MEA以克服這些問題。

采用LANL技術開發(fā)的MEA現(xiàn)已進入第二代（“Advent MEA G2”），與最先進的“Legacy MEA”相比，取得了以下結果：

1、2.5倍功率密度vs傳統(tǒng)MEA

Advent MEA G2理想工作溫度為160℃，標稱功率為0.35W/cm2 ([email protected])，而傳統(tǒng)MEA為0.14W/cm2。Advent MEA G2顯示了在壓力（1bar-2bar）下運行時發(fā)電的進一步潛力。Advent的目標是在G3版本的MEA中實現(xiàn)0.7W/cm2的性能，目標是0.7V@1A帶壓力。

Advent MEA G2的功率密度仍然低于LT-PEM MEA，但由于在機載使用液體燃料/電子燃料，不攜帶壓縮氫氣，并且消除了水管理和復雜的熱管理組件，因此系統(tǒng)更簡單。預計Advent MEA開發(fā)的HT-PEM燃料電池將在成本和重量上與LT-PEM相當，同時解決LT-PEM技術的重大缺點。特定的固定式、便攜式、船用和離網(wǎng)電源應用是Advent MEA G2的理想選擇。

Advent首席戰(zhàn)略官Chris Kaskavelis博士表示：

“離網(wǎng)、便攜式電力和海洋領域需要一種液態(tài)綠色燃料，比如綠色甲醇，用壓縮氫使這些行業(yè)脫碳的效率非常低。我們在離網(wǎng)環(huán)境、建筑和海洋中看到了許多應用，在這些環(huán)境中，由于經(jīng)濟或安全原因，氣態(tài)氫是不可能提供的。使用綠色甲醇（一種優(yōu)秀的綠色液態(tài)氫載體）可以使HT-PEM燃料電池打破惡性循環(huán)。我們可以用綠色氫使這些行業(yè)脫碳，而不需要投資過于昂貴的氫運輸、分配和液化基礎設施。這對交通行業(yè)也有很大的好處。隨著新款Advent MEA的問世，我們設想基于燃料的HEV（帶有HT-PEM燃料電池的混合動力汽車）將完全綠色環(huán)保，使用小型電池，實現(xiàn)長距離行駛，并可選擇充電或再加注。我們可以在任何現(xiàn)有的燃料站重新填充綠色甲醇，這是一種綠色的凈零氫載體，并重新利用現(xiàn)有的液體燃料運輸和儲存基礎設施。我們正在與世界上一些最大的汽車制造商進行技術評估，并渴望在2025年進入聯(lián)合開發(fā)項目。”

2、生命周期改善與終身改進MEA的巨大潛力

Advent MEA G2是一種低磷酸、高性能的MEA，有望增加燃料電池系統(tǒng)的使用壽命。

Advent的首席技術官、2024年美國能源部研發(fā)獎的獲得者Emory DeCastro表示：

“系統(tǒng)的生命周期最終取決于數(shù)百個工程設計因素、決策和操作過程，但是彈性MEA是必須的。”

“在高功率輸出下工作時，Advent MEA的降級速度降低了4倍（4.1μV/min vs 16μV/min)，比以前的HT-PEM系統(tǒng)（包括Advent的1200個部署系統(tǒng)）中使用的傳統(tǒng)MEA要好。結合出色的啟動/關閉穩(wěn)定性（0.02mV/周期損耗 vs 0.50mV/周期損耗，或提高25倍），我們預計該燃料電池系統(tǒng)即使在極端條件下也能輕松超過10000小時的使用壽命，很快就能達到15000小時的使用壽命。”

3、優(yōu)越的散熱和管理性能

LT-PEM的大規(guī)模市場滲透受到散熱性能差的限制，特別是當環(huán)境溫度超過35℃時。

Emory DeCastro說：

“簡而言之，在炎熱的天氣里我們無法在沒有散熱器或冷卻系統(tǒng)的情況下在亞利桑那州或印度駕駛卡車，也無法使用LT-PEM燃料電池驅動飛機，2025年，美國能源部的重型機動車輛（275kW功率）的散熱目標是3.3kW/°C的ΔQ/T，這對于經(jīng)濟高效、安全和簡化系統(tǒng)運行至關重要。LT-PEM系統(tǒng)的當前性能約為3.6kW/°C，基本問題是，當使用低溫MEA時，物理上不可能提高這一指標。Advent的系統(tǒng)在160-180°C的最佳工作溫度下已經(jīng)超過了美國能源部的散熱目標，達到了1.1kW/°C的ΔQ/T。當我們考慮實際條件下的完整系統(tǒng)級操作與理想條件下的僅堆疊時，我們認為HT-PEM技術更優(yōu)越，并為電池不足行業(yè)的大規(guī)模采用提供了一條途徑。”

商業(yè)進步：

Advent公司已經(jīng)將Advent MEA G2用于美國陸軍Honeybadger項目及其在固定、汽車、船舶和航空航天領域的所有技術評估和聯(lián)合開發(fā)項目。該公司正在設計和開發(fā)基于Advent MEA G2的下一代燃料電池堆，目標是將功率密度性能提高2倍，與傳統(tǒng)的HT-PEM系統(tǒng)相比，壽命延長3倍。Advent將邀請業(yè)界領先的OEM合作開發(fā)完整的燃料電池系統(tǒng)解決方案，利用Advent的MEA、燃料電池堆和公司在系統(tǒng)開發(fā)方面的專業(yè)知識。Advent公司打算只生產(chǎn)MEA和燃料電池堆，而不是針對每種應用而生產(chǎn)變化很大的完整系統(tǒng)。

Advent董事長兼首席執(zhí)行官Vasilis Gregoriou表示：

“我們已經(jīng)實現(xiàn)了MEA性能，這將使領先的原始設備制造商能夠制造出至少三倍壽命的燃料電池，并具有兩倍于我們以前系統(tǒng)的功率密度。”

“我們的目標是使原始設備制造商能夠以低于0.1美元/KWh的資本支出生產(chǎn)使用eFuels（如綠色甲醇）的燃料電池系統(tǒng)。如果我們加上綠色甲醇（包括在過渡階段，低成本的甲醇）的成本，我們就有了一個極具競爭力的綠色解決方案，在成本方面勝過柴油發(fā)電機組和內燃機。我們已經(jīng)多次看到，盡管全球需要脫碳，但取得進展的解決方案是低成本的，這就是我們想要的HT-PEM。OEM合作伙伴關系對于加快下一階段的商業(yè)發(fā)展至關重要，我們將把業(yè)務發(fā)展的重點放在那里。”