Superando los desafíos para una máquina de fabricación en masa para el ensamblaje de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC)
Autores: Porstmann, Sebastian; Wannemacher, Thomas; Richter, Thilo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Superando los desafíos para una máquina de fabricación en masa para el ensamblaje de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC)
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Obstáculos importantes
Tecnología de pilas de combustible
Altos costos
Componentes no estandarizados
Producción automatizada
Pila de combustible de membrana de electrolito polimérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Uno de los principales obstáculos que impiden un avance en la tecnología de pilas de combustible son sus costos relativamente altos en comparación con las tecnologías basadas en fósiles bien establecidas. Las razones de estos altos costos radican predominantemente en el uso de componentes no estandarizados, componentes de sistema complejos y la producción no automatizada de pilas de combustible. Este problema se puede identificar en múltiples niveles, por ejemplo, en los componentes electroquímicamente activos del conjunto de pilas de combustible, en los componentes periféricos del sistema de pilas de combustible y, finalmente, en el nivel de ensamblaje del conjunto y del sistema. Este artículo se centró en la industrialización de los componentes y el ensamblaje de pilas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEMFC). Para lograr esto, el primer paso es la formulación de las especificaciones de requisitos para la producción automatizada de conjuntos de PEMFC. La máquina de fabricación en masa desarrollada (MMM) permite reducir el tiempo de ensamblaje de un conjunto de pilas de combustible a 15 minutos. Además, el nivel de automatización previsto es teóricamente capaz de producir hasta 10,000 conjuntos de pilas de combustible por año. Esto resultará en una reducción de costos de aproximadamente el 50% en el conjunto gracias a las economías de escala y la mayor automatización. El concepto modular es escalable para satisfacer la creciente demanda futura, lo cual es esencial para el aumento del mercado y el éxito de esta tecnología.
Descripción
Uno de los principales obstáculos que impiden un avance en la tecnología de pilas de combustible son sus costos relativamente altos en comparación con las tecnologías basadas en fósiles bien establecidas. Las razones de estos altos costos radican predominantemente en el uso de componentes no estandarizados, componentes de sistema complejos y la producción no automatizada de pilas de combustible. Este problema se puede identificar en múltiples niveles, por ejemplo, en los componentes electroquímicamente activos del conjunto de pilas de combustible, en los componentes periféricos del sistema de pilas de combustible y, finalmente, en el nivel de ensamblaje del conjunto y del sistema. Este artículo se centró en la industrialización de los componentes y el ensamblaje de pilas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEMFC). Para lograr esto, el primer paso es la formulación de las especificaciones de requisitos para la producción automatizada de conjuntos de PEMFC. La máquina de fabricación en masa desarrollada (MMM) permite reducir el tiempo de ensamblaje de un conjunto de pilas de combustible a 15 minutos. Además, el nivel de automatización previsto es teóricamente capaz de producir hasta 10,000 conjuntos de pilas de combustible por año. Esto resultará en una reducción de costos de aproximadamente el 50% en el conjunto gracias a las economías de escala y la mayor automatización. El concepto modular es escalable para satisfacer la creciente demanda futura, lo cual es esencial para el aumento del mercado y el éxito de esta tecnología.