Neue Bipolarplatten von Schaeffler

Automobilzulieferer Schaeffler hat eine neue Generation von Bipolarplatten für Brennstoffzellen entwickelt. Laut Hersteller weisen die Platten ein neues, für die Großserie optimiertes Flächendesign und ein auf lange Lebensdauer ausgelegtes Beschichtungsverfahren auf. Entsprechend ausgestattete Brennstoffzellenstacks sollen eine rund 20 Prozent höhere Leistungsdichte als mit den Platten der Vorgängergeneration erreichen.

Die Bipolarplatten, etwa so groß wie ein DIN A4-Briefumschlag und 60 Gramm leicht, trennen und verteilen in einer Brennstoffzelle die Prozessgase sowie das Kühlmittel und führen das durch die chemische Reaktion entstandene Wasser ab. „Schaeffler hat ein innovatives Design entwickelt, das die verfügbare Fläche der Platten optimal ausnutzt. Denn je feiner und präziser die Strukturen auf den Bipolarplatten sind, umso effizienter arbeiten sie“, sagt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Unternehmensbereiches E-Mobilität bei Schaeffler. Mit den neuen Platten beziffert Schaeffler die Leistungsdichte eines Brennstoffzellenstacks auf 4,6 kW pro Liter, basierend auf dem Stackvolumen inklusive der Endplatten und der Verspannung.

Modulare Bauweise

Für den Antrieb in einem Fahrzeug werden mehrere hundert Bipolarplatten zum Brennstoffzellenstack aufeinandergeschichtet – immer im Wechsel mit der sogenannten Membran-Elektroden-Einheit (MEA). In diesem Verbund machen die Platten bis zu 80 Prozent des Stackgewichts und bis zu 65 Prozent des Stackvolumens aus. Werden bis zu 400 solcher Zellverbunde gestapelt, entsteht ein Stack mit einer elektrischen Gesamtleistung von bis zu 140 kW, ausreichend für den Antrieb leichter Nutzfahrzeuge. Schwere Nutzfahrzeuge werden in der Regel mit der Antriebsenergie aus zwei Stacks versorgt.

Am Standort Herzogenaurach fertigt Schaeffler die neuen Platten für Prototypen- und Kleinserien internationaler Fahrzeughersteller mit bis zu mehreren zehntausend Stück. Ab Anfang 2024 fertigt das Unternehmen Bipolarplatten im gemeinsam mit Symbio gegründeten Joint Venture Innoplate im französischen Haguenau.