2.5倍功率密度，15000小時使用壽命！Advent宣布HT-PEM膜電極組件技術取得重大突破

Advent Technologies Holdings，Inc.（NASDAQ:ADN）是燃料電池和氫技術領域的創新驅動型領導者，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技術已經提供測試，以選擇汽車和航空航天工業的戰略合作伙伴。它是在L'Innovator的框架內開發的，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）的聯合開發項目。

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，在極端環境條件下具有很高的彈性。傳統的HT-PEM MEAs的問題在于，與LT-PEM燃料電池相比，它們表現出低功率密度和低壽命。Advent一直在開發G2 MEA以克服這些問題。

采用LANL技術開發的MEA現已進入第二代（“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MEA

Advent MEA G2理想工作溫度為160℃，標稱功率為0.35W/cm2 (0.58V@0.60A)，而傳統MEA為0.14W/cm2。Advent MEA G2顯示了在壓力（1bar-2bar）下運行時發電的進一步潛力。Advent的目標是在G3版本的MEA中實現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，因此系統更簡單。預計Advent MEA開發的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、船用和離網電源應用是Advent MEA G2的理想選擇。

Advent首席戰略官Chris Kaskavelis博士表示：

“離網、便攜式電力和海洋領域需要一種液態綠色燃料，比如綠色甲醇，用壓縮氫使這些行業脫碳的效率非常低。我們在離網環境、建筑和海洋中看到了許多應用，在這些環境中，由于經濟或安全原因，氣態氫是不可能提供的。使用綠色甲醇（一種優秀的綠色液態氫載體）可以使HT-PEM燃料電池打破惡性循環。我們可以用綠色氫使這些行業脫碳，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）將完全綠色環保，使用小型電池，實現長距離行駛，并可選擇充電或再加注。我們可以在任何現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年進入聯合開發項目。”

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的使用壽命。

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

“系統的生命周期最終取決于數百個工程設計因素、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（包括Advent的1200個部署系統）中使用的傳統MEA要好。結合出色的啟動/關閉穩定性（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、優越的散熱和管理性能

LT-PEM的大規模市場滲透受到散熱性能差的限制，特別是當環境溫度超過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，這對于經濟高效、安全和簡化系統運行至關重要。LT-PEM系統的當前性能約為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的系統在160-180°C的最佳工作溫度下已經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級操作與理想條件下的僅堆疊時，我們認為HT-PEM技術更優越，并為電池不足行業的大規模采用提供了一條途徑。”

商業進步：

Advent公司已經將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合開發項目。該公司正在設計和開發基于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，與傳統的HT-PEM系統相比，壽命延長3倍。Advent將邀請業界領先的OEM合作開發完整的燃料電池系統解決方案，利用Advent的MEA、燃料電池堆和公司在系統開發方面的專業知識。Advent公司打算只生產MEA和燃料電池堆，而不是針對每種應用而生產變化很大的完整系統。

Advent董事長兼首席執行官Vasilis Gregoriou表示：

“我們已經實現了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的資本支出生產使用eFuels（如綠色甲醇）的燃料電池系統。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電機組和內燃機。我們已經多次看到，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發展至關重要，我們將把業務發展的重點放在那里。”