Freudenberg专注于燃料电池的开发

随着密封件需求的减少,科德宝密封技术公司计划投资和开发燃料电池技术。

这张图展示了科德宝的燃料电池技术将如何应用于公交车上。
这张图展示了科德宝的燃料电池技术将如何应用于公交车上。
科德宝密封技术公司

科德宝密封技术公司宣布计划专注于为不断增长的电气化运输市场开发燃料电池和其他技术。该公司估计,到2050年,燃料电池在移动应用领域的全球市场份额将达到40%。

随着重型汽车制造商越来越多地转向更环保的技术,以减少其产品的碳足迹,科德宝也在寻求这样做。

从o形环到燃料电池

科德宝密封技术公司首席执行官Claus Moehlenkamp表示:“气候变化和所有这些(减排)活动都与我们息息相关。“我们科德宝肯定会接受挑战,支持并强调2050年的长期目标。(确保)升温不超过2度或实现排放中性是一个很大的挑战,但我们相信这是可行的。我们也有很大的机会以新的商业模式发展成为商业领袖。”

对化石燃料依赖性较低的车辆的增加将减少对科德宝许多产品的需求,例如通常用于变速箱和发动机的气门杆密封和油泵密封。

因此,该公司正在将重点扩大到电动汽车零部件的供应。Moehlenkamp指出,该公司有很多机会为电动汽车系统提供密封产品,例如旋转轴或电池冷却系统中的密封元件。

2018年,该公司开发了专门用于燃料电池的特殊密封件。密封直接附着在气体扩散层上,有助于薄电池的设计。它们密封了聚合物电解质膜(PEM)的外部区域,从而消除了为防止污染而进行加固的需要,从而延长了燃料电池的寿命。密封件还可以补偿由于热或其他因素引起的相邻部件膨胀所造成的尺寸变化。

Fst燃料电池建筑公司 科德宝密封技术公司

然而,他表示,电动汽车所需的密封件较少,因为电动汽车的动力系统不像内燃机那么复杂。海豹被使用的环境也没有那么具有攻击性。由于对密封件的需求将不断变化,科德宝决定投资电池系统和燃料电池,作为补充业务的一种手段,这些业务在未来的某个时候可能会消失。

为了准备转型,该公司知道它需要更多的专业知识。2019年2月,科德宝成为XALT能源的大股东该公司是重型应用锂离子技术产品的开发商和制造商。

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莫伦坎普说:“当我们进入这个行业时,2018年的销售额为1500万美元,今年我们将达到5000万美元。”“XALT的增长率超过300%。明年,我们相信我们将达到1亿美元,所以这是一个巨大的增长机会。我们正在加强供应链,这是一次非常好的收购。”

2018年,科德宝还收购了总部位于慕尼黑的燃料电池系统公司Elcore及其姐妹公司Elcomax,以帮助改善其燃料电池的开发。

他表示:“这完成了我们在该领域积累了20年的大量部件专业知识。”“现在我们拥有了系统能力,包括重整技术(以更好地开发燃料电池技术)。”

该公司还投资了其在美国的燃料电池能力。它在密歇根州普利茅斯的工厂拥有测试和模拟能力,这与它在慕尼黑的工厂相似。

XALT XLP锂离子电池可串联连接,每串电压最高可达1250伏。 XALT XLP锂离子电池可串联连接,每串电压最高可达1250伏。 Freudenberg-NOK

专利设计和杂交

科德宝燃料电池系统副总裁Manfred Stefener表示,该公司在热管理等方面的集成设计方面的专业知识将有利于其燃料电池的发展。他指出,将Elcor公司在高效系统方面的系统构建经验引入公司,对于开发用于重型应用的燃料电池尤其有帮助。

Stefener表示,该公司现在有很多内部经验来提高燃料电池的寿命,其目标是3.5万小时;最终,该公司希望将工作时长提高到5万小时。其LTPEM堆栈具有模块化和可扩展的设计,并提供30-100千瓦的功率范围。

科德宝的所有核心部件,包括膜电极组件(MEA),都是由科德宝自己制造的。这有助于确保可靠性和适当的系统集成。这也使公司能够更好地提供定制化解决方案。

FlixBus车辆的燃料电池系统。 FlixBus车辆的燃料电池系统。 科德宝密封技术公司

斯特芬纳说,该公司可以引入一种重整技术,将氢作为燃料电池的燃料,以及液化天然气(LNG)或甲醇等其他燃料。

他说,对于燃料电池的电化学组件,科德宝正在采用一种称为MEA密封的集成密封概念。他解释说:“电池的活性部分与密封和潜在的其他组件集成在一起,这使得电池中的组件更少,具有显著的成本优势。”这有助于确保组件的长寿命。

通过使用交联剂和特定聚合物组成,为燃料电池创建了化学和机械稳定的膜。该公司对该系统的这一部分也拥有专利制造工艺。

斯特芬纳说,该公司认为混合电池和燃料电池有很强的优势。“在我们看来,将电池和燃料电池结合在重型应用中,使技术相互支持,从而在投资和总拥有成本方面实现最佳的成本结构。”它还有助于节省安装空间,这在许多重型应用中是一个重要因素。

结合这些系统可以在冗余和降低服务成本方面实现更好的性能。

由于科德宝的电池和燃料电池是内部开发的,因此可以自由决定如何将这两种技术最佳地结合起来用于特定应用。

Stefener说:“有了燃料电池和电池的模块,我们可以将混合动力系统应用到从城市公交车到大型游轮的各种应用中。”“从我们的角度来看,利用规模经济会带来非常有竞争力的成本结构。”

FlixBus计划使用Freudenberg公司的混合电池和燃料电池系统。 FlixBus计划使用Freudenberg公司的混合电池和燃料电池系统。 科德宝密封技术公司

该公司还在设计燃料电池组件,使其在寿命结束时可回收。

Moehlenkamp说:“我们的电池有90%的材料可回收。”“我们也在考虑对电池的二次使用系统进行改造。

“在燃料电池堆领域,我们的情况甚至更好。我们有一项将铂作为催化剂放入燃料电池堆的专利工艺,因此我们可以最大限度地减少铂的使用。”“当我们回收(燃料电池)堆时,我们可以翻新或回收高达99%的使用过的铂,因为对于高温模型,我们使用了石墨双极板。”

Stefener补充说,专利生产工艺也提供了制造更高表面铂颗粒的潜力,因为科德宝完全控制了生产过程。

已经有公司对使用科德宝的电池和燃料电池产品感兴趣。它已经获得了FlixMobility的承诺,FlixMobility是一家欧洲长途巴士供应商,与美国的灰狗巴士(Greyhound Bus)相当。FlixMobility计划在2022年之前将30辆公交车转换为使用科德宝产品的燃料电池汽车。

燃料电池En 科德宝密封技术公司

该公司还与巴士制造商新飞(New Flyer)达成了长期供应协议和合作伙伴关系,将开发和生产多达22辆使用电池和燃料电池的混合动力巴士。

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Moehlenkamp表示,该公司目前正在验证其原型燃料电池堆,其中包括高温和低温模型。“从2021年开始,我们将向市场交付第一批更大的模块”,以便在实际应用中获得更多的燃料电池经验。该公司希望最迟在2024年批量生产燃料电池。


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