Verbundvorhaben: AluBIPEM - Vorhaben: Entwicklung und Fertigung von aluminiumbasierten Bipolarplatten mit Anwendung in NT-PEM-Brennstoffzellen; Teilvorhaben: Selektiver Laserabtrag der Sol-Gel Beschichtung
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
470.362,50 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN5038F
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Zur flächendeckenden Einführung der Brennstoffzellentechnologie bedarf es sowohl Produkt- als auch Prozessinnovationen, die auf eine Steigerung der Produktperformance und/oder auf eine Reduktion der Produktionskosten abzielen. Zentrale Zielstellung in »AluBiPEM« ist daher der Einsatz von Aluminium als Substratwerkstoff für die Schlüsselkomponente BPP. Konkret werden folgende Ziele verfolgt: • Reduktion der Fertigungskosten gegenüber Stahl-BPP für kleine Stückzahlen um < 15% • Erhöhung der Produktivität gegenüber konventioneller Fertigungstechnik um > 20% • Verringerung des Systemgewichts eines Brennstoffzellen-Stacks um > 45% • Umsetzung eines luftgekühlten Stacks und Durchführung von Feldtests Der Einsatz von Aluminium anstelle von Edelstahl als BPP-Material ermöglicht es allein aus Sicht der Materialherstellung Treibhausgasemissionen stark zu reduziere. Weiterhin liefert Aluminium materialintrinsische Vorteile (4x höhere Wärmeleitfähigkeit, 27x höhere elektrische Leitfähigkeit, 3x geringere Dichte), die zu einer Verbesserung der Produktperformance führen. Daneben stellt das vorliegende Forschungsvorhaben die Industrialisierung und eine Reduktion der Produktionskosten in Aussicht. Die Industrialisierung der BPP-Fertigung wird durch die vier zentralen Verfahren Kalanderprägen, Beschichten, Laserstrukturieren und Galvanisieren realisiert. Alle vier Fertigungstechnologien weisen bereits einen hohen technologischen Reifegrad (8-9) auf und sind industriell etabliert. Sie bieten darüber hinaus die Möglichkeit, neben einer batchbasierten Sheet-to-Sheet Fertigung für mittlere Stückzahlen Skaleneffekte für die industrielle Massenfertigung durch einen kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle Prozess zu erzielen, der möglicherweise erst mit dem Substrat Aluminium zu realisieren ist. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wird der TRL-Level von der Funktionsfähigkeit der Technologie hin zur Demonstrator-BZ in Einsatzumgebung von TRL 3 auf TRL 6 gesteigert.