Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTGreen Hydrogen
Leistungsfähigkeit und Langzeitstabilität von Brennstoffzellen steigern
Das Projekt »HyCoFC – Langzeitstabile Brennstoffzellentechnologie durch innovative Hybrid-Compound Bipolarplatten« zielt darauf ab, eine Hybrid-Compound Bipolarplatte zu entwickeln, die aus einer Trägerfolie aus niedriglegiertem Stahl und einer leitfähigen Compound-Folie besteht. Diese Kombination vereint die Vorteile beider Materialien: Auf der einen Seite ermöglicht sie eine hohe Leitfähigkeit und mechanische Stabilität, auf der anderen Seite kann sie kostengünstig produziert werden und hat eine lange Lebensdauer. Bipolarplatten finden zum Beispiel in mobilen Anwendungen wie Nutzfahrzeugen, Bussen und sogar in der Luftfahrt Verwendung, wo sie als wesentlicher Bestandteil die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Brennstoffzellen beeinflussen und damit zur Effizienz und Reichweite von Brennstoffzellenfahrzeugen beitragen.
»Die Herstellung der Compound-Folie erfolgt über einen von Fraunhofer UMSICHT patentierten Prozess, der eine materialschonende Verarbeitung ermöglicht«, erklärt Dr.-Ing. Michael Joemann, Abteilungsleiter Elektrochemische Energiespeicher bei Fraunhofer UMSICHT. »Durch die gezielte Auswahl geeigneter Einsatzstoffe und die Feinabstimmung der Zusammensetzung können wir sowohl die elektrische und thermische Leitfähigkeit als auch die Verbindung zur Trägerfolie steuern.«
Die metallische Trägerfolie wird von thyssenkrupp Steel produziert. »Unsere Stahlfolien bieten eine hohe Festigkeit in Verbindung mit erheblichem Umformpotenzial. Durch Applikation einer Chromschicht auf die Stahloberfläche wird die Kompatibilität zur Compound-Folie verbessert«, so Tatjana Legchilo, Entwicklungsingenieurin von thyssenkrupp Steel.
FEV entwickelt und konstruiert die hybride Bipolarplatte aus Compound- und Stahlfolie und den zugehörigen Zellstapel – den so genannten Brennstoffzellen-Stack. Von dieser hybriden Konstruktion versprechen sich die Projektpartner Kostenreduktionen und eine hohe Lebensdauer.
Die Hybrid-Compound Bipolarplatte bietet eine vielversprechende Lösung für die Herausforderungen in der Brennstoffzellentechnologie. Sie ermöglicht den Einsatz großformatiger Brennstoffzellen sowohl für mobile Anwendungen wie Nutzfahrzeuge als auch für stationäre Anwendungen. »Dank der intensiven Vorarbeiten und der weitreichenden Erfahrungen unserer Partner sind die Erfolgsaussichten sehr positiv«, betont Prof. Dr.-Ing. Arnold Gillner, Abteilungsleiter Business Development Forschungsmärkte vom Fraunhofer ILT.
Zu den Projektpartnern
Das Projekt »HyCoFC – Langzeitstabile Brennstoffzellentechnologie durch innovative Hybrid-Compound Bipolarplatten« wird von thyssenkrupp Steel, FEV, Schepers, cleanLASER sowie den Instituten Fraunhofer UMSICHT und Fraunhofer ILT durchgeführt.
Förderhinweis
Das Projekt »HyCoFC – Langzeitstabile Brennstoffzellentechnologie durch innovative Hybrid-Compound Bipolarplatten« wird im Rahmen des Innovationswettbewerbs Energie.IN.NRW vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen aus Mitteln des EFRE/JTF-Programms NRW (kofinanziert durch die Europäische Union) gefördert. Kennzeichen: EFRE-20800355. Laufzeit: 15.06.2024 bis 31.12.2027.