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軽量で費用対効果の高い水素自動車用タンクの製造

自動車と交通機関 用途分野のリーダーは、政府によって課されるますます厳しくなる炭素排出規制と、手頃な価格のゼロエミッション車に対する消費者の需要の高まりに対応する必要があります。多くの自動車、バス、バン、トラックのメーカーは、バッテリー駆動の電気自動車(電気自動車)技術に投資することで、この圧力に対応しています。航続距離の短さや充電時間の延長など、EVがもたらす性能上の課題に対処するために、自動車メーカーは水素を動力源とする燃料電池を活用しています。このテクノロジーは、世界の旅客および商用交通機関市場の急成長しているセグメントを表しており、 2019年から2026年にかけて66.9%のCAGRが見込まれています。

水素自動車の採用を増やすための長年のバリアは、加圧された燃料タンクの重量とコストであり、通常はスチールまたはアルミニウムでできており、車両の航続距離と積載量を制限します。その結果、メーカーは、金属製の水素タンク材料を、設計の簡素化、部品の軽量化、生産コストの削減を可能にするエンジニアリング熱可塑性に置き換えることを検討しています。

しかし、これらの部品を製造するために選択された材料は、急速な水素充填と減圧による機械的 応力、および-40°Cから85°Cの間の 極端な温度変化に耐える必要があります。 化学的汚染、腐食、漏れを防ぐタンクライナーの製造に使用される熱可塑性プラスチックは、水素が高圧環境で安全に貯蔵されることを保証する規制に準拠する必要があります。

高密度 ポリエチレン(HDPE)は、多くのタンク製造用途に使用されていますが、ブリスターが発生しやすく、透過性基準を満たすには、ポリアミド(PA)と比較して高い肉厚さが必要です。標準的なPA6材料は費用対効果が高く、高い熱 耐~性 ex. Water resistance 耐水性を示しますが、氷点下の温度では脆くなることがよくあります。競合するサプライヤーに先んじるために、メーカーは設計、性能、コストの考慮事項のバランスを効果的に取る熱可塑性ソリューションを選択する必要があります。

エンバリオは、自動車やアウトドア用品向けのサステナブルな素材に対する需要の急増に対応するため、10年前に Akulon® Fuel lock を立ち上げました。この先進PA6は、スチール製の代替品よりも70%軽量で、部品の耐用年数を通じて優れた機械的 強度、寸法安定性、耐衝撃性を提供するタイプIV圧力容器の製造に最適です。Akulon Fuel lockタンクライナーは、圧力容器からの水素漏れを低減する優れたバリアを提供することにより透過性車両の安全性と燃費を向上させます。 

比類のないバリア 特性と温度 耐~性 ex. Water resistance 耐水性 

Akulon Fuel lockは、その独自の化学構造により、HDPEやPA11と比較して優れた特性を提供します。この材料は、85°Cに加熱した場合、HDPEよりも高い安全マージンを達成し、広く使用されている熱 安定性安全基準を超えています。-40°Cの環境で実施された高速充填試験により、Akulon Fuel lockが低温度条件で良好に機能することが確認されています。

カスタム設計要件に対応

Akulon Fuel lockの卓越した加工能力により、メーカーは軽量で薄肉のデザインを製造し、複合層の製造中の硬化時間を短縮し、運用コストを大幅に節約できます。汎用性の高いポリアミドは、射出成形、回転成形、ブロー成形、チューブ押出プロセスと互換性があるため、部品サプライヤーは既存の生産セットアップに材料を簡単に適用できます。エンバリオは、透過性行動予測を含む実践的なコンピューター支援エンジニアリング(CAE)サポートも提供しています。

エンバリオは、自動車や交通機関 用途分野のリーダーが環境保護の目標を達成できるよう支援することに尽力しています。より持続可能なエンジニアリング用熱可塑性を市場に投入するにあたり、お客様との緊密な関係を活用して、当社の材料ソリューションが複雑な設計、性能、コストの課題をどのように解決できるかを理解しています。パートナーとともに、互いの専門知識を基盤に、自動車メーカーやOEMの期待を超える革新的で環境に優しい製品を提供し、クリーンエネルギー 交通機関の未来を再構築します。 

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公開日

13 December 2021

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会社概要 著者

バート・キーストラ

アプリケーション開発エンジニア

バート・キーストラは、オランダのアイントホーフェン工科大学(TU/e)で化学工学を学びました。同大学でポリマー技術の博士号を取得後、エンバリオの材料科学研究部門に勤務。2010年にエンジニアリングマテリアルズビジネスユニットに製品開発スペシャリストとして異動し、その後、複合圧力容器に焦点を当てたアプリケーション開発エンジニアとして異動しました。

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