燃料电池电动汽车
氢能管理
燃料电池电动汽车(FCEV)是实现新型可持续、更清洁、更安静的交通出行方式的关键技术之一。在FCEV中,氢能被储存在高压储罐内,通过管道和管路输送至燃料电池,并在这里转化为电能。氢能管理系统由多个组件组成,包括:氢能储罐本身、储罐内衬、输氢管路及接头。安全性是氢能管理中最关键的方面,用于构建此系统的材料必须应对这一挑战。我们的先进材料在全球要求最严苛的一些应用领域拥有悠久且经过广泛验证的传统。阿科玛能够为每个组件提供合适的解决方案。
高性能聚酰胺解决方案
储存充足的氢能并实现高效的燃料消耗是燃料电池电动汽车面临的关键挑战。更具体而言,IV型高压储罐必须能够承受高达700巴的内部压力以及-40℃至85℃的极端温度范围(参见EC79标准)。至关重要的是,用于将氢能输送至燃料电池的储罐内衬和燃料管路必须具备良好的密封性,以防止氢能发生任何泄漏。
输氢管路
生产输氢管路和接头需满足的严苛要求与热力车辆中传统燃料管路的要求非常相似。由于塑料部件主要位于底盘下方,因此会暴露在道路盐、岩石等恶劣的外部环境中。Rilsan® PA11凭借优异的耐化学性和机械性能(如抗冲击、耐高温、耐高压),在燃料管路应用领域拥有良好的记录。此外,相比其他热塑性塑料,它还具有出色的阻隔性能,这对于防止氢能泄漏至关重要。阿科玛基于Rilsan® 聚酰胺11开发出不同等级的完整系列产品,这些产品易于加工,并且可与其他材料组合成多层结构。
储氢罐内衬
储氢罐内衬是确保燃料电池电动汽车(FCEV)氢能储存安全的关键组件。Rilsan® PA11优异的内在耐低温性能,使其成为高效的防护屏障。由于氢能储罐的内部压力变化巨大,Rilsan® PA11已被证实能在压缩和膨胀过程中有效防止开裂和起泡。此外,Rilsan® PA11极为轻便,非常适合一直寻求减轻重量的电动汽车制造商。Rilsan® PA11的另一个关键优势是易于加工。无论是滚塑成型、挤出吹塑、注塑成型和焊接、挤出成型,都有合适规格、符合要求的Rilsan®可供选择。这种高性能聚酰胺不仅适用于车载燃料箱,还可用于氢能供应基础设施(如加氢站)。
热塑性树脂复合材料解决方案
氢燃料储罐需要具备两种关键特性才能确保安全性和耐久性:强度和刚度。机械强度是抵抗冲击或外力的关键性能,而刚度则是确保耐久性、保持材料抗变形能力所必需的。这些高性能要求旨在确保承受700巴的压力。阿科玛研发团队已开发出增强复合材料用高性能热塑性树脂,非常适合用于氢燃料储罐外表面应用。Elium® 是首款专为制造具有高性能机械特性的复合部件而设计的液态热塑性树脂。Elium® 是一款革命性的树脂,有助于解决汽车行业面临的诸多挑战:
- 轻量化:比相同尺寸的钢制部件轻30%至50%
- 机械性能:比金属部件的重量更轻,但仍能提供与金属相当的抗性
- 可回收性:可通过脱聚合反应进行回收利用
前瞻思考:适用于压力罐健康监测的压电共聚物
氢燃料储罐的安全性是汽车制造商首要考虑的问题,必须通过安全措施检测泄漏和高温情况,以确保储罐系统的安全性。我们开发出一款革命性的压电聚合物,可利用非侵入式声学和超声波测量技术,实现高效的燃料储罐健康监测。Piezotech® FC是一款P (VDF-TrFE)压电共聚物,对声波和超声波具有极高的敏感度。凭借其高灵敏度以及与电池的集成,所采集的数据将有助于延长氢燃料储罐的使用寿命,并提升安全管理。