Projektbeschreibung
Neuartiges Konzept für Brennstoffzellentechnologien
Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen funktionieren bei relativ niedrigen Temperaturen, wodurch eine bessere Haltbarkeit gewährleistet und der Weg für ein verstärktes Marktwachstum ab 2025 geebnet wird. Eine entscheidende Komponente dieser Brennstoffzellen ist die katalysatorbeschichtete Membran. Da die Hersteller die Nachfrage nach katalysatorbeschichteten Membranen in den kommenden zehn Jahren voraussichtlich decken werden, ist ein bedeutender Durchbruch in der Fertigung erforderlich, um die wachsende Nachfrage zu befriedigen und gleichzeitig die Kosten und Kapazitäten in Grenzen zu halten. Ziel des EU-finanzierten Projekts MAMA-MEA ist die Entwicklung eines innovativen Konzepts für kantenversiegelte katalysatorbeschichtete Membranen unter Verwendung der Technologie der additiven Fertigung. Dieser hochinnovative Ansatz wird umfassendes Wissen und Erfahrung in der Brennstoffzellentechnologie mit fortschrittlichen Fertigungsverfahren aus der digitalen Beschichtung und der gedruckten Elektronikindustrie kombinieren.
Ziel
The market for PEM fuel cells will increase to 10’s GWs per annum from 2025. For the catalyst coated membrane (CCM), a critical stack component, continuous manufacturing processes are currently being implemented by manufacturers worldwide. Whilst these will meet CCM demand for the next 10 years, the growing requirement for increased numbers of CCMs thereafter necessitates a manufacturing step-change, both in terms of cost and capacity. MAMA-MEA will address this by assembling a consortium with extensive knowledge and expertise both of fuel cell technology and manufacturing in the digital coating and printed electronic industry, to develop the highly innovative concept of an additive layer manufacturing (ALM) process for the edge-sealed CCM. The key CCM components (anode and cathode catalyst layers, ion-conducting membrane and edge seals) will be deposited with high precision and speed, one component layer on top of the other, and just in the areas of the CCM where they are required for functionality. Preliminary one-off prototypes have established the feasibility of the approach, and patent applications have been filed. MAMA-MEA will develop this innovative ALM process from MRL3 to MRL 6, by integrating the CCM components in to a single continuous roll-to-roll manufacturing process and validating the sealed CCMs in two full-size stationary application PEM fuel cell stacks. A key project objective will be an increase in the manufacturing rate of over 10 times compared to the state-of-the-art process, whilst also increasing material utilisation to 99%, and the product quality, and thus yield, to over 95%. Overall, sealed CCM direct materials and manufacturing costs will be reduced by up to 58% in the new CCMs. The project will also conduct comprehensive ex-situ characterisation and in-situ fuel cell performance and durability testing and provide an engineering design of an ALM sealed CCM production line, including quality control methodologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) H2020-JTI-FCH-2017-1
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09111 Chemnitz
Deutschland