Schaeffler развивается дальше

Schaeffler демонстрирует свои возможности развития в области водородной мобильности с новым поколением металлических биполярных пластин для топливных элементов PEM. Все системы топливных элементов основаны на биполярных пластинах, но компания Schaeffler заявила, что ее пластины имеют новую конструкцию, оптимизированную для крупносерийного производства, и используют процесс нанесения покрытия для увеличения срока службы топливных элементов. Компания заявила, что стеки, изготовленные с использованием ее пластин, достигают удельной мощности примерно на 20 процентов выше, чем у стеков, изготовленных с использованием пластин предыдущего поколения.

На специально построенном пилотном производственном предприятии в Херцогенаурахе, Германия, компания в настоящее время производит новые пластины тиражами до нескольких десятков тысяч единиц для использования международными производителями автомобилей в прототипном и мелкосерийном производстве. Полностью автоматизированный объект является частью центра передового опыта Schaeffler в области водорода, комплекса, который также включает в себя обширный набор испытательного оборудования. Установка спроектирована таким образом, чтобы ее можно было также использовать для производства пластин большого размера, подобных тем, которые используются в электролизерах. Таким образом, Schaeffler обеспечивает как устойчивое движение, так и устойчивые поставки экологически чистого водорода, заявили в компании. Schaeffler также может сотрудничать с клиентами в разработке индивидуальных биполярных пластин и компонентов для систем топливных элементов.

Компания должна начать производство биполярных пластин под названием Innoplate, совместного предприятия с Symbio, в Агенау, Франция, в начале 2024 года.

По словам Шеффлера, биполярные пластины размером примерно с конверт DIN A4 и весом всего 60 граммов, но они являются основными компонентами топливных элементов. Они выполняют ряд жизненно важных функций, в том числе обеспечивают каналы для разделения и распределения технологических газов и теплоносителя, а также для удаления воды, образующейся в результате химической реакции.

«Schaeffler разработала инновационную конструкцию, которая позволяет оптимально использовать площадь поверхности пластины», — пояснил доктор Йохен Шредер, руководитель подразделения E-Mobility компании Schaeffler. «Чем тоньше и точнее структуры на биполярной пластине, тем она эффективнее».

Новые пластины Schaeffler обеспечивают плотность мощности батареи топливных элементов 4,6 кВт на литр объема топливного элемента (включая концевые пластины и компрессионное оборудование). В транспортных средствах несколько сотен таких пластин накладываются друг на друга, каждая из которых разделена узлом мембранных электродов (MEA), образуя стопку. На пластины приходится до 80 процентов веса стопки и до 65 процентов ее объема. Стеки, включающие до 400 таких ячеек, имеют общую выходную мощность до 140 кВт – достаточную для легких коммерческих автомобилей.

Новое поколение биполярных пластин Schaeffler также спроектировано с нуля для крупномасштабной индустриализации – подход, известный как проектирование для производства (DFM). Цель состоит в том, чтобы достичь уровня экономической эффективности и масштабируемости производства, достаточного для того, чтобы водородная мобильность достигла прорыва на рынке. Что касается производства, компания использует свой многолетний опыт и знания в области штамповки и формовки металлов и достигла высокого уровня точности, необходимой для штамповки необходимых сверхтонких структур на поверхности пластин толщиной всего 50 мм. до 100 микрометров, заявили в компании.

Еще одной особенностью металлических биполярных пластин производства Schaeffler является система покрытия, которая сохраняет высокий уровень электропроводности на протяжении всего срока службы топливного элемента, сообщили в компании. Решением Schaeffler является Enertect – семейство высокоэффективных систем покрытия, разработанных специально для биполярных пластин. В зависимости от требований заказчика покрытия могут быть разработаны с учетом максимального срока службы пластин, минимального углеродного следа или оптимального соотношения цены и качества.

«Благодаря нашим возможностям в области технологий обработки поверхностей мы можем предложить каждому клиенту индивидуальное решение по нанесению покрытия. Это означает, что мы можем удовлетворить требования каждого клиента с точки зрения баланса затрат, производительности и выбросов CO2, связанных с производством», — сказал Шредер.