Для автомобильных приводов на водородных топливных элементах специалисты Schaeffler разрабатывают биполярные металлические пластины нового поколения. Блоки из них превосходят удельную мощность блоков, изготовленных из пластин предыдущего поколения, примерно на 20 процентов.
Новые пластины для автопроизводителей уже выпускаются на опытном заводе в Херцогенаурахе. Устанавливать их будут в прототипы и автомобили, выпускаемые небольшими сериями, но конструкция пластин и технология их выпуска разрабатывалась для крупносерийного производства.
Все современные системы топливных элементов основаны на биполярных пластинах. Но пластины, разработанные специалистами Schaeffler, имеют новый дизайн, оптимизированный для крупносерийного производства, и специальное покрытие для увеличения срока службы топливных элементов.
Биполярные пластины внешне не представляют особого интереса. Размером они примерно с лист формата A4 и весят всего 60 граммов. Но пластины выполняют ряд очень важных функций, в том числе обеспечивают разделение и распределение технологических газов и теплоносителя, а еще удаление воды, образующейся в результате химической реакции. Новые пластины Schaeffler обеспечивают удельную мощность батареи в 4,6 кВт на литр объема топливного элемента. Для применения в транспортных средствах несколько сотен таких пластин накладываются друг на друга с разделением узлом мембранных электродов. На пластины приходится до 80% веса штабеля и до 65% его объема. Стеки, включающие до 400 ячеек, имеют общую выходную мощность до 140 кВт, что достаточно для легких коммерческих автомобилей. Для тяжелых коммерческих автомобилей обычно требуется два штабеля.
Еще одной уникальной особенностью металлических биполярных пластин производства Schaeffler является используемая система покрытий. Компания использует линейку высокоэффективных покрытий Enertect, разработанных специально для биполярных пластин. В зависимости от требований заказчика покрытия могут быть применены для обеспечения максимального срока службы пластин, для обеспечения минимального углеродного следа или для оптимального соотношения цены и качества.
Schaeffler разрабатывает как отдельные компоненты, так и полные системы для топливных элементов. На предприятии в Херцогенаурахе компания в настоящее время производит новые пластины партиями до нескольких десятков тысяч штук. Производство укомплектовано широким спектром испытательного оборудования. В начале 2024 года планируется начать производство биполярных пластин под названием Innoplate совместно с компанией Symbio (Франция).
Цель Schaeffler на данном этапе состоит в том, чтобы достичь уровня экономической эффективности и масштабируемости производства, достаточного для того, чтобы водородная мобильность вышла на рынок.
Фото Schaeffler