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EKPO 和 ZSW 为产业打造开放式开发平台

Dettingen/Ulm, August 27, 2021

08/27/2021

EKPO ZSW 为产业打造开放式开发平台

科学和工业界目前正在推动车用燃料电池的产业化。为此,巴登-符腾堡州太阳能和氢能研究中心 (ZSW) 正在乌尔姆建立氢能和燃料电池研发工厂 (HyFaB)。在这里,专家们正在研究大规模生产所需的前提条件和工艺。 ZSW EKPO 燃料电池技术 (EKPO)公司合作,目前致力于将通用型燃料电池电堆打造成富有竞争力和独立于制造商的开发平台。其尺寸、设计和功率密度将与目前汽车行业使用的燃料电池系统相符。从 2022 年中期开始,其组件可用于研究项目和企业。

“燃料电池在 20 年前就已经处于市场投放的边缘。然而,当时它们失败的主要原因是氢气的可用性。现在随着欧洲绿色协议和德国氢能战略的实施,这种情况正在发生根本性的变化。” ZSW 董事会成员兼乌尔姆电化学能源技术业务部门负责人Dr. Markus Hölzle 教授说。现在,燃料电池也必须加快产业化,才能以低成本大量投放市场。这就是 ZSW 建立HyFaB项目的初衷和目标。

“‘通用型燃料电池电堆’将为燃料电池的进一步技术开发提供一个通用工具选项。此外,我们可以为中型公司提供组件或整个燃料电池用于其自己的产品开发。” Hölzle教授说道。

为产业提供富有竞争力的提案
电堆概念设计最大输出功率为 150 千瓦。这需要 500 节电池,每节电池都有两片金属双极板,以构建这种通用型燃料电池电堆。金属双极板的优点是它们可以使用成型的生产工艺制造,因此可以在较短的周期内实现大批量生产。然而,每片极板的长度超过 40 厘米,壁厚只有十分之一毫米,这对生产工艺来说是个挑战。

双极板是燃料电池的关键部件:在两片极板外侧,即所谓的阴极和阳极,它们确保氢气和大气中氧气的均匀分配。同时,冷却水通过极板内部传导。这是通过极其精细的流道和几何结构以及分配和密封概念来实现的。这些结构使用计算流体动力学 CFD 进行了模拟和优化。

“能够参与这个灯塔项目,通过与 ZSW 研究机构的紧密合作,积累更多关于批量生产工艺的经验,这将为我们带来真正的附加值。最重要的是,HyFaB 对于燃料电池电堆生产所给予的高价值资源网络,例如ZSW 甚至Freiburg(弗莱堡)的 Fraunhofer Institute ISE(弗劳恩霍夫研究所),拥有数十年的燃料电池开发经验,这对于巴登符腾堡州、德国和欧洲的汽车行业和工业基地非常重要。和参与 HyFaB 的工厂制造商们的密切合作为我们带来了令人兴奋的新机遇,”EKPO CCO Julien Etienne 说。

该项目由巴登符腾堡州汽车工业战略对话通过巴登符腾堡州环境、气候和能源管理部资助。

HyFaB
为了快速推进燃料电池的大规模生产,ZSW 正在乌尔姆基地建立 HyFaB,作为一个开放的产业平台,开发自动化制造和质量保证工艺流程、燃料电池电堆的工厂验收测试和调试。 HyFaB 对来自汽车和燃料电池供应商行业以及机械和设备工程的合作伙伴开放,尤其是中小型企业 (SME)

HyFaB 是一个公共资助项目:巴登-符腾堡州经济部用 1040 万欧元支持位于乌尔姆 Lise-Meitner-Strasse ZSW 基地建造一座 3300 平方米的新建筑。建设工程于 2021 2 9 日正式开工。 德国联邦交通部宣布再拨款 3000 万欧元用于工业项目的生产和工艺研究。除了 ZSW,来自弗莱堡的 Fraunhofer ISE VDMA(德国工程联合会)也参与了 HyFaB 项目。