小型通用氢罐的简单生产工艺

碳纤维增强塑料(CFRP)气罐模块的简单生产工艺

明德海姆,2020年8月7日。BBG所研发的模具概念可按照成系列且快速可重复的方式生产由碳纤维增强塑料(CFRP)制成的小型模块化氢罐。优点是什么呢?这种气罐可以很容易地适应各种车型,因此可以安装在不同的燃料电池汽车上

迄今为止,大型圆柱形储氢罐已经被广泛使用。然而,它们需要巨大的空间。更紧凑的气罐生产成本低,因此,在燃料电池汽车的研发中起着重要作用。在布莱森研究项目中,除宝马外,德勒斯登科技大学、慕尼黑大学和萨克森轻量结构中心正在寻求这一问题的解决方案。

在地板总成中集成的模块化氢罐
in the floor assembly integrated modular hydrogen tank

技术简单、投资成本低廉

我们在BBG已经研发了一种简单工艺:碳纤维增强塑料(CFRP)气罐模块可以使用本公司自行研发制造的自闭模具独立制造。这会使投资成本下降,因为这种工艺不需要压力或更多生产设备,比如固化所用的热压罐。

 满足成批生产需要的自闭高压树脂树脂传递成型(HP-RTM)模具

 在我们的生产过程中,圆柱形空心体,即圆柱的内壳,也被成为“衬里”,首先是用碳纤维编织。随后因此制备的空包被插入到由两部分组成的模具中。每次操作可同时制造多达15个直径为50毫米及以上的圆柱。

 随后在高压下将低粘度的树脂混合物注入加热的模具中。该混合物穿透到碳纤维编织体中,均匀封闭单根纤维,且在过程中没有缺陷。在模具中固化后,模块化的碳纤维增强塑料(CFRP)圆柱体被取下并连接以形成一个气罐。

采用碳纤维编织圆柱体
采用碳纤维编织圆柱体

小型气罐的大小范围与内燃机的气罐大小类似

由于气罐是采用单独的碳纤维增强塑料(CFRP)圆柱形模块组装而成,它们可以按照车内的可用安装空间精确定制。比如,模块可被整合到地板总成中,以节省空间。这种气罐采用700巴的内压,其大小范围与内燃机类似,可用于氢动力客车和商用车辆。

高效、可靠的氢罐生产

模块化氢罐的模具概念是基于我们在高压树脂树脂传递成型(HP-RTM)工艺方面的专业知识形成的,因为我们多年来一直在研发并制造这一工艺的模具。2019年,我们在JEC世界复合材料贸易展上展示了氢罐生产模具

格哈德·霍特里希(Gerhard Hörtrich),我们的项目经理,喜欢提及我们在工具和模具制造方面的巨大能力:“由于氢罐运用的高压需要巨大的组件稳定性,我们特别重视高压树脂树脂传递成型(HP-RTM)模具设计和生产的最大精度

为同时尽可能高效地生产氢罐,在其他方面之外,我们研发并整合一套可靠的密封系统。该系统可确保数值混合物注入后几乎不需要手工返工”,霍特里希(Hörtrich)说道。

 

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