DLR研究：针刺钢丝网PTL技术如何优化绿氢制备效率与成本

德国航空航天中心（DLR）工程热力学研究所近日发布的白皮书，将针织网技术（KnitMesh Technologies）的创新应用推向了行业前沿。该研究聚焦多孔传输层（PTLs）设计对绿色制氢电解系统性能的影响，发现由编织钢丝网制成的PTLs在效率、耐用性和成本效益方面表现突出，为氢能技术突破提供了关键材料解决方案。

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在DLR开展的受控单电池测试中，研究人员将编织钢丝网PTL与标准配置进行了对比。实验条件设定为4cm²活性面积、1M KOH电解液及60°C操作温度。结果显示，采用编织钢丝网PTL的电池性能显著提升：电流密度增加33%，在2A/cm²电流密度下电池电压降低74mV，表明系统在苛刻工况下的能耗更低。该材料在活性区域实现了更均匀的压缩分布，同时具备高效的气体传输能力，可快速排出气泡，兼具导电性、导热性与渗透性的平衡特性。

编织钢丝网PTL的独特优势源于其精密的空间三维结构。在压缩状态下，这种柔性材料能自适应调整形变，均匀分散夹紧力，确保与催化剂层的稳定接触。这种动态适应性不仅提升了膜电极组件（MEA）的实际运行性能，还延长了其使用寿命。其多孔结构进一步优化了两相流效率——气体通过孔隙快速逸出，电解液则持续渗透至反应位点，形成高效循环。

材料可定制性是编织金属网的另一大亮点。工程师可通过调整孔隙率、厚度及丝径参数，精准控制导电性、渗透率和弹性模量，以适应不同电堆设计需求。相比之下，传统刚性或脆性PTL材料难以实现此类灵活调整，而编织钢丝网的结构特性使其成为下一代氢电解槽的理想选择。

KnitMesh Technologies工程经理Craig Jones表示：“DLR的研究印证了我们开发过程中的发现。编织金属网将柔韧性、导电性与渗透性完美结合，显著提升了电解系统性能。随着氢能产业规模化发展，此类创新材料对提升全产业链效率、降低成本至关重要。”目前，该技术已引发行业关注，或将为绿色制氢技术的商业化应用开辟新路径。