觸媒塗佈電解質膜(Catalyst-Coated Membrane; CCM)是一項左右了質子交換膜(Proton Exchange Membrane; PEM)水電解用電池堆性能、成本、耐久性的重要組成零組件。東京瓦斯(TOKYO GAS)即與SCREEN Holdings開發出一項CCM高速量產化技術,電解面積達800 cm2,可望製作出氫能產量20 Nm3/h等級之數十層積層的100 kW級電池堆。
電池堆是製造綠色氫能時水電解裝置的核心零件,兩企業即利用SCREEN的「Roll to Roll」手法投入低成本電池堆高速生產技術的開發。然而最大的課題在於如何將燃料電池用CCM製程的觸媒塗布技術轉用在水電解用CCM上。研究團隊透過將製程與觸媒墨水成分調整至最適合水電解用途,進而解決了電極龜裂、觸媒凝聚等課題,成功製作出電極面積達800 cm2、超尺寸的水電解用CCM,確立了具一定電解性能(電解效率83%以上、實驗條件為60℃、2 A/cm2)之量產化技術。
今後兩企業將加速研發擴大尺寸,儘早建立尺寸5,000 cm2(相當於可製作出氫能產量200 m3/h等級之數十層積層的MW級電池堆)的水電解用CCM量產設備,以符合水電解系統商需求範圍,並以2025年為目標展開量產。