셰플러, 출력 밀도가 더 높은 연료전지 구동용 차세대 양극판 개발

셰플러는 참신한 디자인과 혁신적인 코팅 시스템을 갖춘 차세대 금속 분리판을 개발했습니다. Schaeffler의 새로운 플레이트는 연료 전지 볼륨(엔드 플레이트 및 압축 하드웨어 포함) 리터당 4.6kW의 연료 전지 스택 전력 밀도를 가능하게 합니다.

새로운 셰플러 플레이트를 사용하여 제작한 연료전지 스택은 이전 세대 플레이트를 사용하여 제작한 스택보다 약 20% 더 높은 전력 밀도를 달성할 수 있습니다.

Schaeffler의 새로운 금속 분리판을 사용한 연료 전지 스택은 이전 세대 플레이트로 만든 스택의 전력 밀도를 약 20% 초과합니다. 사진: 셰플러(Daniel Karmann)

헤르초게나우라흐(Herzogenaurach)에 특별히 건설된 파일럿 생산 시설에서 회사는 현재 프로토타입 및 소형 시리즈 생산에 국제 자동차 제조업체가 사용할 수 있도록 최대 수만 대에 달하는 새로운 플레이트를 제조하고 있습니다.

Schaeffler가 개발한 플레이트는 대규모 생산에 최적화된 새로운 디자인을 특징으로 하며 연료 전지 수명을 연장하기 위해 혁신적인 코팅 공정을 활용합니다.

셰플러는 상용차용 구동 시스템과 관련하여 특히 장거리 응용 분야를 위한 수소에도 투자하고 있습니다. 우리는 연료전지의 개별 부품과 전체 서브시스템을 개발하고 있으며, 본격적인 산업화를 준비하고 있습니다.

완전 자동화된 시설은 광범위한 테스트 장비를 포함하는 단지인 Schaeffler의 수소 우수 센터의 일부입니다. 이 시설은 전해조에 사용되는 유형의 대형 플레이트를 제조하는 데에도 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 셰플러는 지속 가능한 이동과 지속 가능한 녹색 수소 공급을 모두 보장합니다.

셰플러는 2024년 초 프랑스 헤이그나우에서 심비오(Symbio)와의 합작법인 이노플레이트(Innoplate)라는 이름으로 양극판 생산을 시작할 예정이다.

셰플러는 플레이트의 표면적을 최적으로 활용하는 혁신적인 디자인을 개발했습니다. 양극판의 구조가 더 미세하고 정밀할수록 플레이트의 효율성이 높아집니다.

차량 응용 분야의 경우 수백 개의 이러한 플레이트가 서로 겹쳐져 있으며 각각은 막 전극 조립체(MEA)로 분리되어 스택을 형성합니다. 플레이트는 스택 무게의 최대 80%, 부피의 최대 65%를 차지합니다. 최대 400개의 셀 유닛으로 구성된 스택의 총 전력 출력은 최대 140kW로 경상용차에 충분합니다. 최대 40톤의 대형 상용차에는 일반적으로 2개의 스택이 필요합니다.

Schaeffler가 만든 금속 분리판의 또 다른 특징은 사용된 코팅 시스템입니다. 코팅의 목적은 연료전지의 전체 사용 수명 동안 높은 수준의 전기 전도성을 유지하는 것입니다. Schaeffler의 솔루션은 양극판용으로 특별히 개발된 고성능 코팅 시스템 제품군인 "Enertect"입니다. 고객의 요구 사항에 따라 코팅은 최대 플레이트 서비스 수명, 최소 탄소 배출량 또는 최적화된 가격 대비 성능 비율을 위해 설계될 수 있습니다.

당사의 표면 기술 역량 덕분에 당사는 각 고객에게 용도별 코팅 솔루션을 제공할 수 있습니다. 이는 비용, 성능 및 제조 관련 CO2 배출의 균형을 맞추는 측면에서 각 고객의 요구 사항을 충족할 수 있음을 의미합니다.

코팅은 Schaeffler가 수년에 걸쳐 수백만 개의 고응력 밸브트레인 부품을 생산하는 데 성공적으로 사용해 온 PVD(물리적 기상 증착) 공정의 특별히 조정되고 미세 조정된 버전을 사용하여 적용됩니다.

품질과 안전 측면에서 중요한 연료 전지의 기밀 및 방수를 위해 셰플러는 사출 성형 또는 실크 스크린 개스킷을 사용하거나 요구 사항에 따라 자체 개발한 특수 레이저 용접 공정을 사용합니다.

2023년 8월 19일에 게시됨: 연료 전지, 수소, 제조, 시장 배경 | 영구링크 | 댓글 (0)