德国亚琛的弗劳恩霍夫生产技术研究所PT(Fraunhofer PT)与来自工业和科学界的五个合作伙伴正在研究“ FlyO”研究项目的新概念和系统,以降低目前燃料电池的高生产成本,并在新型氢能驱动器的批量生产方面开辟新的路径。
燃料电池的制造成本将通过所需组件的大规模生产而大大降低。双极板占燃料电池重量的很大一部分,并占据高达45%的电池生产成本。如果生产数量很多,它们可以提供相当大的降本潜力。
为了生产这些厚度为十分之一毫米的薄金属板,可通过成型和切割工艺来加工薄板。随后,将两个板焊接在一起,涂覆并提供密封。根据板的几何形状,在使用常规成形工艺的生产过程中,板中可能会出现裂纹。
双极板的热成形为大规模生产铺平了道路,并可以降低制造成本。照片:弗劳恩霍夫PT
弗劳恩霍夫PT(Fraunhofer PT)的工程师想要通过局部加热来改善金属板所使用的钛和不锈钢(1.4404和1.4301)的成形性,从而防止裂纹和细化。还可以减少所需的加工步骤和刀具磨损。钛是一种轻金属,可以进一步减轻燃料电池的重量,但它易碎,在室温下很难改造。热成形是钛作为双极板材料的一种新应用。
为了确保薄金属板在加工过程中不会断裂,亚琛的工程师检查了成形过程和加热系统的设计。通过对橡胶成形、冲压成形和液压成形的模拟,提供了工艺设计的初步结果。弗劳恩霍夫PT与合作伙伴共同开发的大规模生产新概念,涵盖了从热成型到焊接、涂层和组装的整个过程链。
新概念除了可以降低燃料电池成本之外,FlyO项目还包括两个方面的进一步发展:一方面,项目合作伙伴正在开发一种概念,将氢增程器集成到由电池驱动的电动汽车。例如,他们使用的车辆来自总部设在亚琛的制造商e.O oble A,由于集成了燃料电池系统,它的续航里程更长。另一方面,合作伙伴们正在研究一种气冷氢燃料电池与甲醇电解槽的结合,它的单位质量功率比传统燃料电池系统要大。这将允许在短途飞机和无人机上使用燃料电池。
FlyO项目合作伙伴包括:e.O oble A, AachenFraunhofer nsttute for Producton Technoloy PT, AachenKCS Europe bH, onschauPSL Technk bH, OberhausenCenter for Fuel Cell Technoloy ZBT bH, DusburAr s.Pace bH(联合)。
(原文来自:燃料电池工程 综合)
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