作為BALIS項目的一部分,德國航空航天中心 (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) 正在Empfingen建立一個(gè)科學(xué)測試設施。DLR 將利用該設施開(kāi)發(fā)和測試用于各種運輸方式的燃料電池推進(jìn)系統。BALIS 項目專(zhuān)注于輸出功率約為 1.5 兆瓦的燃料電池組件,雖然目前尚未上市,但可用于為船舶或最終為航空提供動(dòng)力。
該工廠(chǎng)位于 E2U Empfinger Entwicklungszentrum für Umwelttechnologie(環(huán)境技術(shù)開(kāi)發(fā)中心)創(chuàng )新園區。德國聯(lián)邦數字和交通部為 BALIS 測試中心提供了 2600 萬(wàn)歐元的資金。
復雜而模塊化的 BALIS 測試設施完全安裝在集裝箱內,可以研究單個(gè)部件和整個(gè)動(dòng)力系統。這包括燃料電池系統本身、電動(dòng)機、加油基礎設施以及控制和調節技術(shù)。該設施因其靈活的設計和相關(guān)的研究方法而獨一無(wú)二。DLR 工程熱力學(xué)研究所負責該項目。
除了建立和運行測試設施外,DLR 還在建造自己的先進(jìn)兆瓦級電力推進(jìn)系統。該系統由燃料電池組件、氫氣罐、電動(dòng)機、控制組件和電力電子設備組成,可用于記錄、了解和鑒定燃料電池推進(jìn)系統的所有工藝步驟。
目前市面上最大的移動(dòng)應用燃料電池的輸出功率可達數百千瓦。要達到兆瓦級,燃料電池系統需要由多個(gè)互連模塊構成。這會(huì )導致高工作電壓和電流,必須對其進(jìn)行最佳控制才能實(shí)現穩定高效的運行。同時(shí),驅動(dòng)系統的輕量化和高效率對于重型領(lǐng)域的商業(yè)應用至關(guān)重要。因此,這項工作的最初重點(diǎn)是研究和優(yōu)化兆瓦級驅動(dòng)系統在各種負載條件下的穩定運行。
BALIS 測試設施的另一個(gè)研究重點(diǎn)是處理大量液態(tài)氫 (LH2),以保證整個(gè)推進(jìn)系統的運行。為此,DLR 正在額外投入約 300 萬(wàn)歐元建造一個(gè)測試罐和加油基礎設施。在儲存方面,液態(tài)氫的密度比氣態(tài)氫高,因此占用的空間要小得多,但氫只有在極低的溫度下才會(huì )變成液體,最低溫度為零下 253 攝氏度。因此,液化、儲存和運輸氫氣對基礎設施有特殊要求,以保持壓力和溫度恒定。
BALIS 測試中心已經(jīng)滿(mǎn)負荷運行,將在未來(lái)三年內開(kāi)展與工業(yè)企業(yè)相關(guān)的研究和合作項目。DLR 與一系列公司合作,包括創(chuàng )新型初創(chuàng )企業(yè)、成熟的中型企業(yè)以及能源和航空領(lǐng)域的全球參與者。其中包括 DLR 的衍生公司 H2FLY、燃料電池制造商 PowerCell、電力驅動(dòng)專(zhuān)家 Compact Dynamics 以及技術(shù)氣體制造商和供應商 Air Liquide。在航空領(lǐng)域,DLR 與 Diehl Aviation、GE Aerospace 和德國飛機等公司合作。AVL 與 DLR 合作設計和建造了該設施。