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工業CT,助力燃料電池技術發展全階段
發布者:admin  點擊:2280 發布時間:2022-1-18
汽車行業面臨著巨大的挑戰,尤其是新能源汽車(NEV)的發展。目前在交通運輸中,電動汽車是驅動技術更迭的焦點,但電驅技術仍在個別方面存在局限性。除了快速發展的動力電池技術之外,氫氣也可以作為長途運輸的替代燃料,氫燃料電池被認為是未來電動汽車的關鍵技術。

燃料電池作為一項全新技術,與內燃機完全不同,從制造商到供應商的整個制造鏈都需要重新考量。RX Solutions創新的工業CT技術,通過提供一系列創新的質量保證解決方案確保電動汽車的可靠性、效率和安全性,來幫助燃料電池行業應對這一轉變。
什么是燃料電池?
燃料電池不是燃料燃燒來發電,而是通過氫氣和空氣產生電化學反應從而為電動機供電。只要有燃料供應,它就能像電池一樣產生工作,產生電能和熱量。燃料電池由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。

燃料電池堆是最重要的組成部分。單個燃料電池只能產生少量電力,這就是為什么工程師通過雙極板將它們分層堆疊的原因。在一輛乘用車里,一個完整的電池堆可以多達400個燃料電池。并且對于更高的功率要求,可以相應地增加堆疊的數量。
反應過程:2H?+O? → 2H?O
然而,大規模制造像燃料電池堆這樣復雜的系統并非易事。每一個燃料電池堆都需要有非常高的效率。
二氧化碳零排放
目前氫氣是一個熱門話題,因為歐盟和世界上大多數發達國家都同意到2050年實現零排放。從2024年到2030年,氫技術必須成為推動能源轉型綜合解決方案的關鍵部分。從2030年起到2050年,可再生氫技術應達到成熟,并大規模應用,對于無法使用其他替代品的行業進行脫碳。氫能推動全球碳中和,是一種有效的零排放技術。到2050年,與交通運輸相關的溫室氣體排放量需要減少90%。氫燃料電池和電動電池將為消費者提供兩種“驅動方式”,將用于滿足不同消費者的需求。
制氫的幾種方法
氫氣可以用幾種方法生產:高溫反應法、電解法、太陽能生物法。但產生的氫氣由于其能量密度非常低,儲存就相當復雜。此外,氫氣作為易燃性氣體,一旦與空氣形成混合物則具有爆炸性,而這種風險需要降低到能投入公共使用的水平。而工業CT可以檢測儲罐的質量,以確保儲存氫氣的可靠性和安全性,在投放市場和公共安全方面扮演了重要的角色。
工業CT,助力燃料電池汽車全階段(FCEV)
工業CT作為一種無損檢測技術,涵蓋了從納米尺度到微米尺度的應用,適用于燃料電池生產的每一個步驟,無論是研發階段還是批量生產,都可以依靠工業CT把控質量。

1、納米級工業CT——適用于研發階段
X射線納米層析成像,也成為納米級工業CT,是一種高達亞微米分辨率的三維渲染技術。這一技術是基于現有微米級工業CT的進一步發展,當空間分辨率提高時,單位內零件的結構更為清晰?!凹{米”用于強調橫截面的像素尺寸在納米范圍內,因此這種新技術被成為“納米級工業CT”。
納米級工業CT是一種能以高分辨率獲得電極內部3D微觀結構的強大方法。質子交換膜燃料電池(PEMFC),也稱為聚合物電解質膜(PEM)燃料電池,是反應氣體氫和氧的電化學交換產生電能的地方。工業CT能直接觀測到這些堆疊體積內的缺陷,并顯示其在電化學反應后的演變,有助于技術人員更好理解產生缺陷的原因及改善電池制造過程,使其發揮******的利用價值。

2、微米級工業CT——適用于質量把控
在微米級精度上,工業CT可以以非破壞性的方式對將充滿氫氣的儲罐進行掃描。氫氣儲存罐用于在高壓下儲存氫氣,工業CT能以無損方式檢查和觀測整個儲罐的外部和內部情況,避免造成氫氣泄漏,與氧氣接觸造成安全隱患。

氫燃料儲罐由碳纖維復合材料或碳纖維與金屬合金復合材料制成。儲罐的內部管線為高分子量聚合物,用作氫氣滲透屏障。工業CT可以了解復合材料的微觀結構以及控制和檢查最終裝配,對其進行全面檢查,以尋找儲罐可能存在的孔隙和裂縫。
3、制造過程中的在線檢查
搭配工業CT,燃料電池電動汽車生產線可以實現自動監控,可以直接檢測缺陷或漂移。同時工業CT提供了必要的靈活性,隨著技術的進步,現在可以實現幾秒鐘完成對零件的掃描。對零件外部和內部特性的快速反饋,使得制造過程變得更加高效。
新能源電動汽車的部件比燃燒式汽車少,但需要進行全面的質量檢查。工業CT作為一種新型的無損檢測技術,適用于研發制造的全過程。

工業CT在氫燃料電池技術的優勢
·使用于單個組件、完整組件
·適用于產品的整個生命周期
·對內外部結構進行全面檢查
·僅單次掃描可完成多種分析
·節約時間成本、提高工作效率
·輕松實現自動化重復工作,包括對周期性重復工件可以實現輕松復制分析
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