Empa ускоряет инновации в водородных топливных элементах для транспорта

Исследование новых рубежей: как Empa движет разработку автомобилей на водородных топливных элементах

Швейцарские федеральные лаборатории по материалам науке и технологии (Empa) проводят передовые исследования каждый день, значительная часть которых посвящена декарбонизации швейцарской экономики. Демонстратор подвижности «move» Empa — ключевая часть этих усилий, фокусирующихся на том, как транспортная отрасль может воспользоваться перспективными новыми технологиями, такими как батарейные электрические, водородные топливные элементы и автомобили на синтетическом топливе.

«Наша цель — трансформировать исследования в коммерциализируемые инновации», — сказала д-р Брижитт Букман, заведующая отделом подвижности, энергии и окружающей среды, Empa. «Мы видим себя как мост между исследованиями и приложениями».

Водородная подвижность — тема значительного интереса для «move». Помимо проведения исследований в области хранения водорода и его использования, ключевым элементом их миссии является помощь в установлении наукооснованной поддержки для внедрения новых технологий. В этом контексте новая технология фитингов, разработанная Swagelok для высокодавленных установок, была оценена в сотрудничестве с соответствующим органом безопасности Suva для первоначального использования в объектах «move». Эта оценка привела к пересмотру существующих установленных правил в Швейцарии, сделав новую технологию фитингов доступной для использования на рынке.

Empa и Swagelok работают вместе с 1960-х годов, и отношения продолжали эволюционировать по мере того, как Empa исследует новые технологические рубежи. Читайте дальше, чтобы узнать, как Empa и «move» готовы продолжать делать успехи в бурную водородную транспортную сферу.

Преодоление присущих водороду вызовов

Водород должен быть сжат и сохранен при высоких давлениях для достижения необходимой энергетической плотности. Заправка водородом в баллон в автомобиле приводит к значительному повышению температуры в водородном баллоне. Чтобы избежать преждевременного старения материала баллона, водород должен быть предохлажден до -40°C перед заправкой. Empa оценивает альтернативы этому предохлаждению, запуская детальные симуляции альтернативных геометрий притока и выполняя детальный термодинамический анализ.

«Безопасность — наш главный фокус при проектировании и реализации водородных экспериментов», — сказал Кристиан Бах, руководитель лаборатории автомобильных двигателей Empa. «В этом контексте мы очень заинтересованы в сотрудничестве с промышленными партнерами, такими как Swagelok, предоставляющими нам высококачественные консультации и продукты». Существует много правил и стандартов с общими требованиями и методами тестирования для безопасной производительности водородных установок, которым Empa должна соответствовать в своих приложениях.

Фитинги серии FK обеспечили постоянно герметичную производительность, с механической прочностью, эквивалентной сварному соединению.

Чтобы избежать проблем безопасности и соответствовать требованиям безопасности, Empa использовала сварные конусно-резьбовые соединения до Swagelok: фитингов серии FK Swagelok^®, которые были разработаны специально для использования в водородных приложениях. Фитинги серии FK обеспечили необходимую герметичную производительность, с механической прочностью, эквивалентной сварному соединению. Фитинги FK также легче в обслуживании, приводя к более низким затратам на труд и обслуживание в целом.

«Серия FK хорошо сработала для водородных потребностей Empa в хранении», — сказал Томас Фройнд, управляющий директор, Swagelok Швейцария. «Легкость установки, объединенная с их повышенной безопасностью, надежностью и герметичностью, были крупнейшими преимуществами».

Полная поддержка для эволюционирующего будущего

По мере того как Empa продолжает разрабатывать решения для технологии водородных топливных элементов, она тесно сотрудничала с Swagelok не только в выборе продукта.

Как исследовательский институт, Empa видит регулярную ротацию университетских студентов, которым требуется правильное обучение для работы с системами и технологией в «move». «В начале каждого университетского семестра мы пропускаем студентов через наши семинары по безопасности по установке трубных фитингов, гибке трубок и другим основам полевого обучения», — сказал Фройнд. «Это часть того, как Empa обеспечивает безопасность на рабочем месте и надежность системы».

Empa также полагается на местные услуги проектирования и сборки Swagelok для надежных, предварительно собранных подсистем для водородного хранения в лаборатории «move». Эти включают сборки резервуаров для хранения и газовые коллекторы, позволяя «move» сфокусировать свою деятельность на исследованиях вместо трудоемкой сборки систем.

"Важно, чтобы наши промышленные партнеры могли решать новые вызовы и внедрять новые технологии вместе с нами", — сказал Бах. "Нам нужно получать честную и точную информацию для построения лучших возможных систем, и мы получаем это от Swagelok".

Заинтересованы в узнавании больше о решениях Swagelok для водородных приложений? Свяжитесь с вашим местным авторизованным центром продаж и сервиса Swagelok, чтобы узнать больше сегодня.