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Leichte, kostengünstige Wasserstofftanks für saubere Fahrzeuge

Da sich die Null-Emissions-Vorschriften verschärfen und die Nachfrage der Verbraucher nach sauberem Transport wächst, wendet sich die Automobilbranche wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen zu. Diese Brennstoffzellen lösen die Leistungsherausforderungen von batterieelektrischen Fahrzeugen (EVs), erfordern jedoch leichte, kostengünstige Wasserstofftanks, die strenge Sicherheits- und Haltbarkeits erfüllen.

Wasserstofftanks: Herausforderungen in Bezug auf Gewicht, Kosten und Leistung

Wasserstoff-Brennstoffzellen sind eine entscheidende Komponente bei der Umstellung auf saubere Energie Transport und bieten schnelles Betanken, größere Reichweiten und null Emissionen. Die Einführung von Wasserstofffahrzeugen wurde jedoch lange Zeit durch das Gewicht und die Kosten herkömmlicher Drucktanks aus Stahl und Aluminium behindert. Diese schweren Materialien verringern die Ladekapazität und den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen, wodurch sie in einem zunehmend umweltbewussten Markt weniger wettbewerbsfähig sind.

Um diese Barrieren zu überwinden, wechseln die Hersteller zu technischen Thermoplasten. Fortschrittliche Materialien können Designs rationalisieren, Produktionskosten senken und das Gewicht von Wasserstofftanks vom Typ IV um bis zu 70 % reduzieren. Die gewählten Materialien müssen jedoch strenge Leistungsanforderungen erfüllen, einschließlich Widerstand auf:

  • Mechanische Spannung durch schnelle Wasserstofffüllung und Druckentlastung.
  • Extreme Temperaturen von -40°C bis 85°C.
  • Permeation Leckage zur Gewährleistung einer sicheren Wasserstoffspeicherung unter hohem Druck.

Während Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) häufig verwendet wird, erfordert es dickere Wände, um die Permeation zu erfüllen, und ist anfällig für Blasenbildung. Standard-PA6 bietet eine kostengünstige Alternative, wird aber bei Minusgraden spröde, was seine Zuverlässigkeit einschränkt. Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen Hersteller Materialien auswählen, die Kosten, Leistung und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften in Einklang bringen.

Akulon® Kraftstoffsperre und Durethan®: Eine bewährte Lösung für Wasserstofftanks vom Typ IV

Envalior führte Akulon® Kraftstoffsperre und Durethan® ein, um den wachsenden Bedarf an leichten, nachhaltigen Wasserstofftanks zu decken. Dieses fortschrittliche PA6 Material wurde speziell für Druckbehälter des Typs IV entwickelt und bietet eine Vielzahl von Vorteilen:

  • Gewichtsreduzierung: Akulon und Durethan sind 70% leichter als herkömmliche Stahlalternativen, was die Ladekapazität und Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert.
  • Hohe mechanische Festigkeit: Es bietet eine hervorragende Schlagfestigkeit und Dimensionsstabilität über die gesamte Lebensdauer des Tanks.
  • Überlegene Permeation Barriere: Das Material minimiert Wasserstoffleckagen und verbessert die Fahrzeugsicherheit und Kraftstoffeffizienz.

Außergewöhnliche Temperatur und Barriere Eigenschaften

Akulon Fuel Lock und Durethan übertreffen HDPE und PA11 mit ihrer einzigartigen chemischen Struktur. Es bietet eine höhere Sicherheitsmarge bei thermischer Spannung und zeichnet sich durch Temperaturen bis zu 85 ° C aus. Schnelle Fülltests in Umgebungen mit einer Kälte von bis zu -40 °C bestätigen, dass Akulon Fuel Lock und Durethan ihre Integrität beibehalten, was es zu einer idealen Wahl für Fahrzeuge macht, die unter extremen Bedingungen betrieben werden.

Optimiert für Kosteneffizienz und Flexibilität

Eines der herausragenden Merkmale von Akulon Fuel Lock und Durethan ist ihre Kompatibilität mit mehreren Fertigungsprozessen, einschließlich Spritzguss, Blasformen, Rotationsformen und Rohrextrusion. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es Herstellern, das Material mit minimalen Anpassungen in bestehende Produktionslinien zu integrieren, Kosten zu sparen und die Komplexität zu reduzieren.

Seine Verarbeitung Fähigkeiten ermöglichen auch die Erstellung leichter, dünnwandiger Designs, wodurch die Aushärtungszeiten bei der Herstellung von Verbundschichten verkürzt werden. Envalior verbessert diese Effizienz mit praktischer Unterstützung für Computer-Aided Engineering (CAE), einschließlich Tools zur Vorhersage des Permeations und zur Optimierung von Tankdesigns.

Bei Envalior setzen wir uns dafür ein, den Übergang zu nachhaltigem Transport zu beschleunigen. Durch die enge Zusammenarbeit mit Herstellern und OEMs der Automobilindustrie stellen wir sicher, dass unsere Material die schwierigsten Design-, Kosten- und Leistungsherausforderungen bewältigen. Gemeinsam Gebäude wir eine Zukunft, die von Innovation, umweltfreundlichen Lösungen und emissionsfreiem Transport geprägt ist.

Entdecken Sie, wie Akulon® Kraftstoffsperre und Durethan® Ihre Wasserstofftankproduktion verändern können. Kontaktieren Sie uns noch heute oder besuchen Sie plasticsfinder.envalior.com für weitere Informationen.

 

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ÜBER DEN AUTOR

Bert Keestra

Ingenieur für Anwendungsentwicklung

Bert Keestra studierte Chemieingenieurwesen an der Technischen Universität Eindhoven (TU/e) in den Niederlanden. Nachdem er an derselben Universität in Polymer Technology promoviert hatte, begann er bei Envalior in der Forschungsabteilung für Materialwissenschaften zu arbeiten. Im Jahr 2010 wechselte er als Produktentwicklungsspezialist und später als Anwendungsentwicklungsingenieur in den Geschäftsbereich Engineering Materials mit Schwerpunkt Composite-Druckbehälter.

Veröffentlicht am

28 March 2025

Lesezeit

3 min lesen

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