高效/耐用/安全 巴斯夫新型燃料电池技术Ultramid Advanced“亮剑”

氢燃料电池|巴斯夫文章来源自：高工锂电网

2021-04-23 15:08:24 阅读：3603

摘要纽威莱燃料电池公司的新一代 45kW 燃料电池发动机的多种组件采用巴斯夫高温尼龙 (聚邻苯二甲酰胺，PPA) 材料，巴斯夫 Ultramid® Advanced N3HG6 展现出卓越的耐热性和耐化学性、出色的机械性质和稳定的长期性能。

近期，总部位于美国马萨诸塞州比勒利卡的重型零排放发动机制造商纽威莱燃料电池公司，在其最新一代 45kW 燃料电池发动机的多种组件中采用了巴斯夫高温尼龙Ultramid® Advanced N3HG6 材料。

未来三年内，该燃料电池发动机将大量装备在中国的公共汽车和运输工具上。

该发动机的多种组件，包括歧管、节温器壳、止回阀、喷射器和排气管等，都需要在不同的温度下保持性能的稳定性。部分组件还需接触冷却液、空气通道和氢通道中的多种介质。

基于高温尼龙 PA9T 的 Ultramid®Advanced N3HG6 其卓越的耐热性和耐化学性、出色的机械性质和耐冲击强度、良好的尺寸稳定性和稳定的长期性能，能够满足这些组件的应用要求，还达到了燃料电池和电子部件等敏感应用的纯度要求。

在 45kW 燃料电池发动机的开发过程中，纽威莱所遇到的一项挑战是要寻找轻型解决方案，可以使用高性能塑料件代替多种铸铝部件和高温管，在实现高效量产的同时保持原有的性能和安全性。

把一只电池做到行业领导者，超威背后凭的是什么？

当科技创新成为基因融入这家企业的血脉，那么奇迹将不再是奇迹，一刻不停地成长和跨越式突破将成为它的主旋律。 还记得那组连续骑行380天，行程超10000公里的电池吗？ 还记得满8个月的旧电池在-10℃环境历时8小时骑行101公里吗？ 还记得使用12个月、15个月、1

Ultramid® Advanced N3HG6 完美地满足了发动机部件的安全和质量要求：它不仅表现出了极佳的刚度、强度和韧度，耐磨损性能和摩擦行为也十分出色。

广泛的冷却液应用试验表明，该材料能够在乙二醇、水和氢气的混合物中承受 105°C 的连续使用温度长达 10,000 至 20,000 小时。此外，巴斯夫这种 PPA 材料的燃料渗透率、渗气率和挥发物含量极低，可有效防止发动机系统被腐蚀或污染。

纽威莱燃料电池公司营销和政府事务总监 Gus Block 表示：“为了在保持市场份额的同时达到日益严格的法规要求，汽车制造商必须为客户提供切实可行的零排放方案，既要保证客户能够承受其购买、运行和维护成本，还要在实际使用中达到动力要求。燃料电池是满足商用车和工业车需求的最佳选择。得益于巴斯夫的 高温尼龙材料、应用专业知识和个性化技术服务，我们成功地将单元成本降到了金属方案以下，同时还实现了按时上市。巴斯夫在某些关键部件的设计过程中所提供的快速、有效的支持，确实给我们留下了深刻印象。比如歧管盖只用了一次就完成了优化。”

纽威莱 45kW 燃料电池发动机可装备公交车、卡车、货车、工业卡车和其它越野车等中重型机动车。

巴斯夫高温尼龙业务发展经理 Jim Peet 介绍道：“尤为值得一提的是，45kW燃料电池发动机的连续工作温度要求远远超出了普通塑料的承受能力。利用巴斯夫在汽车塑料件方面的专业知识、Ultrasim® 计算机辅助工程 (CAE) 支持和高温尼龙产品组合，我们最终得以为不同的燃料电池组件提供了合适的材料，由此帮助纽威莱成功克服挑战，优化了这些新应用的性能，使其得以满足未来的关键技术的要求。”

巴斯夫提供的服务之一就是利用巴斯夫仿真工具 Ultrasim® 优化设计。例如，巴斯夫对歧管进行了填充和翘曲分析：参数在首次优化后就未再出现泄漏情况，大大加快了歧管的开发速度。在填充分析中，巴斯夫和纽威莱对熔接线、密封和结构改进等课题展开了讨论。

据巴斯夫官方介绍，高温尼龙 (PPA) 产品组合包括了 Ultramid® Advanced N (PA9T)、Ultramid®Advanced T1000 (PA6T/6I)、Ultramid® Advanced T2000 (PA6T/66) 以及经久不衰的 Ultramid® T KR (PA6T/6) 四种聚合物，为汽车、电子电气、机械工程和消费品等众多领域的下一代轻量级、高性能塑料组件开启了大门。在巴斯夫 Ultrasim® 仿真工具以及丰富应用开发经验的支持下，高温尼龙 (PPA) 产品行销世界各地。

产品组合提供了 50 余种可用于注塑和挤出成型的复合规格，同时涵盖了添加和未添加阻燃剂的型号。另外，还提供了不同颜色（从无色到可激光打标的黑色）、多种增强成分（短玻纤、长玻纤或碳纤维）和不同的热稳定剂供客户选择。