Fiyatların düşmesi gerekiyor: CO₂ emisyonlarının tutarlı bir şekilde azaltılması, elektrolizörlerin ve yakıt hücrelerinin iyileştirilmiş erişilebilirliği olmadan zor görünüyor. Bu merkezi hidrojen sistemleri hala nispeten düşük sayılarda üretiliyor. Bunun bir nedeni üretim maliyetleridir. Fraunhofer IWU tarafından organize edilen Referans Fabrika.H2 tam da burada devreye giriyor: Endüstriyel seri üretim için gerekli koşulları ve uygun üretim sistemlerini sağlıyor. H2GO (özellikle yük taşımacılığı için yakıt hücreleri) ve FRHY (elektrolizör üretimi) hidrojen projelerinin tamamlanmasıyla, artık Referans Fabrika.H2'nin tüm bileşenleri mevcut. Sanayi için önemli bir katma değer potansiyeli ortaya çıkıyor.
"20'den 27'ye" referans fabrikasının performans vaadi. H2: 2027 yılına kadar elektrolizörler ve yakıt hücrelerinin üretim maliyetleri mevcut değerlerin yüzde 20'sine düşürülmelidir (baz: 2024).
Fiziksel olarak Referans Fabrikası H2, Fraunhofer IWU'nun "Araştırma Fabrikası" içinde yer almaktadır. Birçok Fraunhofer Enstitüsü ve sayısız partner firmanın oluşturduğu değer yaratma topluluğu, tüm değer zinciri boyunca verimli ve ölçeklenebilir üretim için referans senaryoları sunmaktadır. Süreçler ve tesisler, rulo-ruloya prensibine göre tasarlanmıştır. Bu yöntemde tipik olarak bir rulodan malzeme açılır, işlenir ve tekrar rulo haline getirilir. Sürekli üretimle (aralarda duraksama olmadan) birleştirildiğinde, bu yöntem büyük miktarlarda verimli bir üretim sağlar. Referans Fabrikası H2'nin altyapısına, seri üretim öncesinde üretim dostu ürün tasarımının ("Design for Production") birkaç test döngüsünde kontrol edilebileceği bir laboratuvar da dahildir.
En modern altyapı için yüksek otomasyonlu üretim: Boşluk kalıplama, Elektron ışını kaynağı, Sızdırmazlık, Yığma
Elektron ışın kaynağı, birden fazla bağlantı noktasının aynı anda işlenmesine olanak tanır. Resim: Fraunhofer IWU
Yüksek üretim oranları ve ekonomik verimlilik: BPPflexROLL ve flexROLLmax Bipolar plakaların, elektrolizörlerin ve yakıt hücrelerinin temel bileşenleri olarak üretiminde, referans fabrikası H2 öncelikle sürekli bir işlem olarak boşluk presleme yöntemine odaklanmaktadır. Sonuç olarak, her bir bileşen için üretim maliyetleri belirgin şekilde düşmektedir. Geleneksel presleme yöntemlerine kıyasla, işlem kuvvetleri 10 kat azalmakta, bu da gerekli ekipman teknolojisinin daha küçük, daha hafif ve daha ekonomik bir şekilde tasarlanabilmesini sağlamaktadır.
Elektron ışını kaynağı: özellikle hassas ve verimli
DIN A4 boyutundaki birkaç ondalık milimetre kalınlığındaki metal bipolar plakaların birleştirilmesi için toplam uzunluğu bir metreden fazla olan kaynak dikişleri yapılması gerekmektedir, bu nedenle kaynak hızı üretim süresi açısından belirleyici bir faktördür. Elektron ışın kaynağında, elektronlar ortamı oluşturur - birkaç elektromanyetik mercek, negatif yüklü parçacıkları kontrol eder ve bu parçacıklar ışık hızının üçte ikisine kadar hızla çarparak iki iş parçasını birleştirir. Bu yöntem, lazer kaynağındaki gibi ağır yönlendirme mekanizması olmadan çalışır. Işın hızlı bir şekilde yönlendirilme imkanı sayesinde, daha önce birleştirme noktası birer birer "tamamlanması" gereken yerlerde birden fazla işlem bölgesi aynı anda işlenebilir.
Bu teknik için niteliksel açıdan bir diğer avantaj, vakum koşulları altında kullanılmasıdır. Bu, hava basıncı veya nemdeki rahatsız edici dalgalanmalar olmadan sabit koşullar garanti eder. Bipolar plakaların kaynak bağlantısının kalitesi arttıkça, sistemin verimliliği de artar. İşleme süresi kısaldıkça, üretim maliyetleri de azalır. Daha az maliyetle daha fazla kalite: Elektron ışını kaynağı yeni standartlar belirliyor.
Sızdırmazlık: yalnızca %100 sızdırmazlık yüksek verimlilik anlamına gelir.
Stack bileşenlerinin rol-rol (R2R) yönteminde sürekli ekonomik üretimini sağlamak için ayrıca conta uygulaması için yeni, sürekli üretim teknolojileri geliştirilmiştir.
Eşsiz bir tesis, yakıt hücreleri ve elektrolizörlerin montajı için.
Tesis tasarımında, bireysel bileşenlerin yüksek hızlı montajını sağlayan ve paralelleştirme veya toplama olmaksızın çalışan yenilikçi bir yığınlama konseptinin geliştirilmesine odaklanılmıştır. Yığınlama ve montaj sürecinin önemli ölçüde kısaltılması fırsatı, bireysel bileşenlerin (BPP/Bipolar plakalar, PTL/Porus Taşıma Katmanı ve CCM/Katalizör Kaplı Membran) üretimi için sürekli olarak rol-rol teknolojisinin kullanılmasından kaynaklanmaktadır; bu bileşenler yığılmadan önce bantta mevcut olup, süreçte yalnızca ayrılmaktadır. Bileşenlerin otomatik, tekrarlanabilir ve maliyet etkin bir süreç olarak gerilmesi özellikle yenilikçidir.
Sertifikalı laboratuvar
Referans fabrikası H2, elektrolizör ve yakıt hücresi tek hücrelerini ve sistemlerini titizlikle test edebilir - performans, dayanıklılık, güvenilirlik ve diğer önemli özellikleri farklı çalışma koşulları altında karakterize etmek ve değerlendirmek için. Chemnitz'teki test istasyonları, bir ürün seri üretime girmeden önce malzeme konseptinin doğrulanmasını sağlar. Özellikle hidrojen sistemlerinin büyük ölçekli üretiminin hızlı bir şekilde başlaması açısından, erken aşamada uyumlu bir malzeme ve üretim konsepti hayati önem taşımaktadır.
Döngü Ekonomisi Yakıt Hücresi
Ulusal Eylem Planı H2GO'da Stack to Piece konsorsiyumu, yakıt hücresi sistemlerinin sadece otomatik olarak montajını değil, aynı zamanda ürün ömrünün sonunda etkili süreçlerle hasarsız bir şekilde yeniden sökülebilmesi için hangi makinelerin, tesislerin ve süreçlerin gerektiğini araştırdı. Proje ortakları Fraunhofer Enstitüleri IST, IWU, IKTS ve IFAM'dır.
H2 Transfer Days: 24th - 26th Kasım in Chemnitz
H2 Transfer Days, H2GO ve H2Giga/FRHY ana projelerinin kapanış etkinliklerini bir araya getiriyor ve hidrojen sistemleri, yakıt hücreleri ve elektrolizörlerin endüstriyel üretimine odaklanıyor. Burada sadece teknolojik yenilikler değil, aynı zamanda ekonomik transferi ve endüstriyel değer yaratımını teşvik eden yenilikçi üretim çözümleri de ön planda.
Bölgesel sanayi ortaklarının ve disiplinlerarası katkıların dahil edilmesiyle, piyasa lansmanı ve sürdürülebilir değer zincirlerinin oluşturulması için somut yaklaşımlar sunulmaktadır. Daha fazla bilgi ve kayıt: H2 Transfer Günleri – Referans Fabrikası.H2 Proje tamamlandıktan sonra bile, araştırma sonuçları ilgilenen sanayi şirketleri için Referans Fabrikası.H2'nin web sitelerinde erişilebilir olmaya devam etmektedir.
İletişim:
