Opis projektu
Innowacyjna koncepcja technologiczna ogniw paliwowych
Ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów pracują w stosunkowo niskich temperaturach, dzięki czemu są bardziej trwałe i stabilne. Z tego powodu stanowią jeden z czynników, który ma przyczynić się do przyspieszonego rozwoju rynku tych rozwiązań od 2025 roku. Jednym z najważniejszych elementów konstrukcji tych ogniw jest membrana powleczona katalizatorem. Ze względu na oczekiwania względem producentów membran dotyczących zaspokojenia zapotrzebowania na tego rodzaju rozwiązania w najbliższym dziesięcioleciu, konieczne jest opracowanie przełomowych technologii ich wytwarzania – bez nich nie będzie możliwe sprostanie wyzwaniu stale rosnącego popytu przy jednoczesnym utrzymaniu niskich kosztów oraz wysokiej wydajności produkcji. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MAMA-MEA zamierza opracować innowacyjną koncepcję takich membran wykorzystujących uszczelnienia brzegowe uzyskane przy pomocy technologii obróbki przyrostowej. Innowacyjne rozwiązanie opiera się na wiedzy oraz doświadczeniu w zakresie technologii ogniw paliwowych, a także zaawansowanych technik produkcyjnych wykorzystywanych w sektorach cyfrowych powłok oraz elektroniki drukowanej.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologyenvironmental engineeringmining and mineral processing
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- natural scienceschemical sciencescatalysis
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfuel cells
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
FCH2-RIA - Research and Innovation actionKoordynator
09111 Chemnitz
Niemcy