Fortschrittliche Technologien verändern die Art und Weise, wie Menschen pendeln – die Automobilindustrie Industrie erlebt einen radikalen Wandel in Bezug auf Konnektivität und Elektrifizierung. Analysten prognostizieren, dass Elektrofahrzeuge im Jahr 2025 insgesamt 35% der verkauften Neufahrzeuge freigeben werden. Wenn wir an Elektrofahrzeuge denken, denken wir meistens daran, dass sie mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben werden, aber ob es die umweltfreundlichste Lösung ist? Vielleicht auch nicht. Alternativ können Autos mit Brennstoffzellentechnologie angetrieben werden.

Zu den technischen Vorteilen von Brennstoffzellenfahrzeugen im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen gehören:

• Deutlich kürzere Betankungs-/Ladezeit (vergleichbar mit Benzintanken)
• Längere Fahrstrecke ohne zusätzliche Belastung durch schwere Batterien
• Null Emissionen und weniger Aufprall, basierend auf grüner Wasserstoffquelle und geringeres Gewicht, insbesondere in Kombination mit großer Reichweite

Infolgedessen investieren bereits fast alle großen OEMs in die Kommerzialisierung von Brennstoffzellenfahrzeugen oder planen, dies aufgrund der höheren Relevanz von Gewichts- und Reichweitenzuwächsen zunächst auf Busse und Transporter abzuzielen. Von den verschiedenen Brennstoffzellentechnologien wird insbesondere die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC) aufgrund ihrer ausreichend niedrigen Temperaturen (80 bis 100 °C), einer kurzen Anlaufzeit von etwa einer Sekunde und der Fähigkeit, mit reinem Wasserstoff und Umgebungsluft als Oxidationsmittel zu arbeiten, bevorzugt. Solche Fahrzeuge sind mit einem Brennstoffzellen-Stack als elektrochemisches Gerät ausgestattet, um Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser, Wärme und Strom umzuwandeln.

Das Herzstück des Fahrzeugs

Ein Fuel Stack als Herzstück des Fahrzeugs besteht aus Hunderten von Einzelzellen und verschiedenen Komponenten aus Kunststoff oder Metall; Jede einzelne Zelle besteht aus einer Sandwichstruktur aus Bipolarplatten, einer Gasdissipationsschicht und vor allem der Protonenaustauschmembran mit einer Platin-Katalysatorschicht (siehe Abb. 1 unten).

Der Katalysator oxidiert die Wasserstoffmoleküle, lässt die Wasserstoffionen selektiv von der Anode zur Kathode leiten und zwingt die Elektronen, als Strom durch eine externe Vorrichtung zur Kathode zu gelangen. Aufgrund der Art der chemischen Reaktion in der Zelle müssen Ionen, die aus dem Material ausgewaschen wurden, das zur Herstellung der notwendigen Komponenten für den Brennstoffzellenstapel verwendet wird, minimiert und idealerweise verhindert werden.

Verunreinigungen und Ionen, die aus den im Brennstoffzellenstapel verwendeten Komponenten austreten, vergiften den Katalysator und verstopfen die Membran, was den Wirkungsgrad des Brennstoffzellenstapels erheblich verringert und seine Lebensdauer beeinträchtigt. Am kritischsten für Pt in PEMFC-Anwendungen sind Schwefelspezies und Kohlenmonoxid.

In der Zwischenzeit arbeitet PEMFC unter rauen Bedingungen, die den Temperaturbereich von 80 bis 120 ° C mit fast 100% Temperaturen und PH-Wert von drei bis fünf haben. Um die Effizienz und zuverlässige Lebensdauerleistung von Brennstoffzellensystemen zu gewährleisten, ist eine Material mit minimaler Ionenlaugungsleistung und höchster hydrolytischer Widerstand und höchster Chemikalienbeständigkeit unbedingt erforderlich.

Die Brennstoffzellenexperten und Wissenschaftler von Envalior haben sich die Mühe gemacht, alles Elemente, die die Leistung des Brennstoffzellensystems beeinflussen können, sorgfältig zu untersuchen. Unter den verschiedenen Material Lösungen hat sich PPS als der am besten geeignete Kandidat erwiesen, der den Vorteil einer hervorragenden chemischen/hydrolytischen Widerstand mit einer geringen Ionenauslaugung und einer hervorragenden Mechanisch Leistung kombiniert.

Basierend auf einer eingehenden Analyse der Vergiftungsmechanismen von Brennstoffzellen, insbesondere für eine optimale Leistung in Brennstoffzellen, hat Envalior ein maßgeschneidertes PPS-Compound mit den niedrigsten Ionenlaugungswerten der Branche entwickelt. Der patentierte PPS Xytron 4080HR ist in der Lage, Folgendes zu liefern:

• Niedrigste Ionenauslaugung seiner Art sogar bis zu 120 °C für höchste Brennstoffzelleneffizienz
• Beste Festigkeit und Zähigkeit Retention in hydrolytischer Umgebung unter den alle Technische Kunststoffe, die alle anderen PPS und PPAs übertrifft und maximale Design-Flexibilität für Ingenieure ermöglicht
• Beste Dimensionsstabilität, Ermüdung und Kriechfestigkeit ihrer Art, auch nach Alterung, sorgt für hohe Systemintegrität auch nach längeren Betriebszeiten
• Best Schweißen Linie Festigkeit vor und nach hydrolytisch und Wärmealterung, um höchste Mechanisch Zuverlässigkeit zu gewährleisten

Darüber hinaus arbeitet Envalior proaktiv mit führenden Industrieunternehmen zusammen, um die Dichte der Brennstoffzellenfahrzeuge zu erhöhen. Als Beispiel bringt Envalior neue Materiallösungen für den Wasserstoff-Lagertank Typ IV, der aus Polyamid 6-Blasformen-Innentank hergestellt werden kann, der mit kohlefaserverstärktem UD-Band umgeben ist, um ein geringes Gewicht und eine niedrige Wasserstoffdurchdringungsrate zu erreichen, ohne die Festigkeit zu vertikutieren, die erforderlich ist, um die Sicherheit unter hohem Druck (70 MPa) zu gewährleisten.

Da der Xytron PPS 4080HR von Envalior die geringste Auslaugung aufweist und die beste hydrolytische Langzeitleistung aufweist, können Herausforderungen bei der Auslegung von Komponenten im Brennstoffzellensystem, wie z. B. Medienverteilungsplatten/-verteiler, Isolationsplatten, Wasserstoffrückführungskomponenten, Wasserstoffdruckregelung Ventile usw., überwunden werden, und Verbraucher und Umwelt können davon profitieren.

Um Xytron Noten zu Weitere Informationen über Envalior PPS , können Sie sich an die Autoren dieses Blogs wenden, Kontaktieren Sie uns oder plasticsfinder.envalior.com besuchen, um weitere Informationen zu erhalten .