ZSW представи концептуален модел на най-големия в света пакет от горивни клетки с PEM технология за кораби

28.04.2026   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Ефективното и беземисионно захранване на кораби, плаващи на дълги разстояния, е ключова стъпка в декарбонизацията на мореплаването. Изследователският център за соларна енергия и водород на Баден-Вюртенберг ZSW съобщи, че е създал голям пакет от горивни клетки с полимерно-електролитна мембрана (PEM), специално проектиран за морски и стационарни приложения, захранвани с водород. С активна повърхност на клетките от 1300 кв. см, пакетът доставя до 500 kW. Първоначалните изпитания са проведени в тестовия център за горивни клетки на ZSW в Улм. Резултатите потвърждават данните от проведените преди това симулации за технологичната зрялост на решението.
 
Корабните задвижващи системи изискват мултимегаватови нива на мощност. Сега съществуващите горивни клетки за пътнически автомобили и камиони обикновено осигуряват под 200 kW. За да се захранва кораб, е необходимо комбинирането на голям брой такива клетки, а това изисква сложно свързване и увеличава разходите. Големият, високопроизводителен модел, проектиран от ZSW, осигурява мощност от до 500 kW, като при това изисква по-малко пространство и разходи и опростява интеграцията и поддръжката на захранващи системи с горивни клетки в корабите.
 
"С този голям пакет показваме, че безеимисионното корабоплаване – захранвано със зелен водород – е както технически възможно, така и икономически жизнеспособно. Тестовете потвърждават производителността на нашия пакет, който налага нови стандарти в сектора", коментира проф. д-р Маркус Хьолцле, член на борда на ZSW и ръководител на отдела за електрохимични енергийни технологии в Улм.

Особености на дизайна

Развойният процес започва с проектирането на двуполюсна пластина. Тя осигурява електрическа свързаност в пакета и равномерно разпределя реактивните газове – водород и кислород от въздуха, в активната повърхност на горивната клетка. Тя също така играе ключова роля в охлаждането на пакета.
 
Тази охлаждаща функция е критично важна. По-голямата активна повърхност генерира повече отпадна топлина, която трябва да се разсее възможно най-равномерно. Изследователите използват CFD симулации за да оптимизират дизайна на полето на потока на графитната биполярна пластина. След множество цикли на оптимизация се постига двуполюсна пластина с активна повърхност от над 1300 кв. см.
 
За да се осигури надеждно уплътняване и стабилен електрически контакт между биполярната пластина и газодифузионния слой, подредените пластини се затягат със сила от около 150 kN (приблизително 10 bar). Разработената за тази цел система за затягане – състояща се от дискови пружини, резбовани пръти и крайни пластини – е проектирана от изследователи на ZSW с помощта на симулации по метода на крайните елементи (FEM) и след това е произведена от специализирани компании по поръчка на ZSW.
 
Уплътненията са поставени директно върху биполярните пластини с помощта на прецизен струен дозатор и след това термично втвърдени в производствената зона на изследователския център на ZSW за водородни горивни клетки HyFaB в Улм. Екипът на института също така произвежда седемслойните мембранни електродни сглобки, необходими за горивните клетки.
 
ZSW представи нововъведението на Хановерски панаир 2026.

Ключови думи: ZSW   горивни клетки   корабоплаване  

Област: Технологии