Los vehículos comerciales (VC) equipados con una propulsión electrificada y pilas de combustible (PC) para proveer energía, se perfilan como la tecnología clave para un futuro transporte con cero emisiones de CO2. Sin embargo, estos vehículos plantean exigencias superiores a los automóviles de pasajeros en términos de vida útil y confiabilidad.
Nuevo Proyecto «multiPEM» Evalúa la Confiabilidad de Pilas de Combustible en Vehículos Comerciales
El recién lanzado proyecto de investigación «multiPEM» está orientado a satisfacer estas rigurosas demandas de seguridad.
Bajo la dirección del Instituto Fraunhofer de Durabilidad Operativa y Confiabilidad del Sistema en Darmstadt, el consorcio «multiPEM» busca desarrollar métodos de análisis, evaluación y pruebas que permitan una implementación segura, rentable y eficiente en tiempo de las PC en vehículos comerciales.
Es importante destacar que los vehículos comerciales que utilizan propulsión electrificada y pilas de combustible representan un mercado considerable y de rápido crecimiento. En 2020, se estimó que el mercado global de pilas de combustible tendría un valor de 21,7 mil millones de dólares para 2028.
Nuevos Desafíos en la Explotación de Pilas de Combustible
A diferencia de los conceptos de propulsión eléctrica puramente basados en baterías, que no proporcionan la densidad energética suficiente para los vehículos comerciales pesados, la generación de energía eléctrica mediante pilas de combustible de hidrógeno presenta una solución más prometedora.
En particular, se agrupan las llamadas pilas de combustible de membrana de electrolito polímero de baja temperatura (NT-PEM-PC) en un conjunto o «stack». Sin embargo, el uso móvil de estos «stacks» en vehículos comerciales implica desafíos mecánicos, térmicos, eléctricos y químicos altamente complejos.
El proyecto «multiPEM» se encargará por primera vez de estudiar las implicaciones de estas demandas combinadas y superpuestas en las PC de los vehículos comerciales a nivel de stack, y traducir los hallazgos en métodos relevantes para su aplicación. Los principales desafíos incluyen identificar y evaluar los modos de falla críticos, desarrollar pruebas aceleradas y cercanas a la realidad, y establecer métodos de inspección eficientes y rápidos.
Fortalecimiento del Campo Tecnológico de Hidrógeno y Pilas de Combustible
En el marco del proyecto «multiPEM», se están desarrollando métodos de análisis, evaluación y pruebas que ayudarán a controlar el estado de esfuerzo complejo de las NT-PEM-PC en los vehículos comerciales, mejorando así su seguridad y confiabilidad.
El proyecto «multiPEM» se centra en el desarrollo de:
- Procesos de prueba y condiciones para examinar las influencias de vibración y contaminantes.
- Métodos para la evaluación no destructiva del estado mediante tomografía computarizada de alta energía y sensores de campo magnético.
- Análisis de microestructura y evaluación sistemática de la confiabilidad.
Todos los segmentos de la cadena de valor de las pilas de combustible en el contexto de los vehículos comerciales pueden beneficiarse de los resultados del proyecto. Esto incluye a los fabricantes y desarrolladores de pilas de combustible, módulos y sistemas de pilas de combustible, así como a los desarrolladores y proveedores de sistemas para bancos de pruebas.
El objetivo final es generar servicios independientes de investigación y desarrollo para soluciones de propulsión eléctrica de pilas de combustible en vehículos comerciales. Los resultados del proyecto «multiPEM» contribuirán a establecer y fortalecer el valor de las tecnologías de hidrógeno y pilas de combustible en Alemania y Europa.
Más información: www.multipem-brennstoffzelle.de
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