台湾碳能 CeTech W0S1011 生碳布基材技术解析与应用说明

一、碳布基材（Raw Carbon Cloth Substrate）基础说明

在燃料电池、电解水、电合成与多相电化学体系中，碳布是一类常见的导电织物基材。**生碳布（Raw Carbon Cloth Substrate）**指未经任何亲水、疏水或微孔层处理的原始碳纤维织物。

需要区分以下专业术语：

• 生碳布（Raw carbon cloth）

• 亲水碳布（Hydrophilic carbon cloth，经酸或氧化处理）

• 疏水碳布（Hydrophobic carbon cloth，含PTFE）

• 含微孔层碳布（Carbon cloth with MPL）

生碳布本身不具备显著亲水性。其主要成分为碳（通常 >99 wt%）与少量氧元素。由于生产及运输过程中可能附着微量粉尘，其表面通常呈现弱疏水特征。不同厂家的碳化与热处理工艺会导致初始表面状态存在差异。

碳布由碳纤维织造而成，而碳纤维前驱体（precursor）主要为：

• 约 90% 聚丙烯腈（PAN）

• 约 10% 人造丝或石油沥青基材料

生产流程通常包括：

1. PAN纤维碳化（含碳量 88–95%）

2. 高温石墨化或真空热处理（含碳量 >99%）

3. 连续卷筒式织造

作为基础材料，生碳布具有良好的后期改性空间，适合科研工作者进行定制化表面工程处理。

二、CeTech W0S1011 生碳布核心参数

CeTech W0S1011 为台湾碳能当前主推的生碳布基材型号。

主要技术参数

• 型号：W0S1011

• 产品代码：121004

• 厚度：0.36 mm

• 面密度：130 g/m²

• 材料类型：Plain / Raw carbon cloth substrate

• 含碳量：>99 wt%

相较早期型号，W0S1011 在厚度与面密度上略有提升，使织物结构更加稳定，在电极夹持与压缩环境中表现更均衡。

三、材料结构与性能特征分析

1. 织物导电网络结构

W0S1011 采用碳纤维交织结构，形成连续电子传导路径。其优势包括：

• 优良的面内导电性

• 均匀孔隙分布

• 良好的气体扩散通道

• 稳定的压缩回弹性能

织物结构相比碳纸具有更高的抗机械疲劳能力。

2. 表面状态与可改性空间

未经氧化或PTFE处理的生碳布：

• 表面官能团含量较低

• 初始润湿性较弱

• 适合二次表面工程处理

常见后处理方式包括：

• 有机溶剂超声清洗

• HNO₃ / H₂SO₄ 加热氧化处理

• 等离子体改性

通过引入 -OH、-COOH 等官能团，可提升催化剂附着力与电解质润湿性。

3. 机械与压缩性能

0.36 mm 厚度与 130 g/m² 面密度提供：

• 稳定的结构支撑能力

• 良好的压缩一致性

• 较低接触电阻变化幅度

在膜电极（MEA）或电解槽堆叠结构中，具备较好的适配性。

四、典型应用场景

1. 燃料电池气体扩散层基材

W0S1011 可作为：

• 微孔层（MPL）涂布基底

• 催化剂负载支撑层

• 气体扩散通道结构

适用于科研级定制开发。

2. 碱性电解水与AEM电解

在碱性电解体系中，可作为：

• 催化剂沉积骨架

• 镍/钼电沉积载体

• 多孔导电集流体

其织物结构有利于气泡释放与电流均匀分布。

3. CO₂电还原与电合成体系

由于其三维导电网络与较高孔隙率，适合负载铜、银等催化剂，用于：

• CO₂RR电极

• 有机电合成反应体系

五、公司供应与合作背景说明

科学材料站（SCI Materials Hub）为台湾碳能在中国大陆地区的总代理，同时负责销售至全球多个国家和地区。

典型终端用户包括：

• 德国 Enapter

• 日本丰田汽车

• 厦门鹭岛氢能

• 隆基氢能

2025年，CeTech W0S1011 生碳布销售面积达到数千平米规模，主要应用于电解水与燃料电池相关研发与产业化项目。

2026年1月，台湾碳能董事长及创始人楊錫杭教授亲自到访科学材料站总部，双方达成上万平米规模的年度合作意向，使科学材料站成为台湾碳能在全球范围内主要代理合作伙伴之一。

依托稳定的供应链体系与仓储能力，可提供：

• 定制裁切服务

• 卷材批量供应

• 技术选型支持

• 长期项目配套供货

六、技术定位总结

CeTech W0S1011 作为未经处理的生碳布基材，具有：

• 良好的导电织物结构

• 稳定的机械支撑性能

• 较高的可改性空间

• 适配多种电化学体系

在科研与工程开发阶段，生碳布为后续表面工程与催化剂构建提供了灵活的基础材料平台。