Ultramid® stabilisce nuovi standard per le celle a combustibile

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Quale sistema di propulsione automobilistico diventerà dominante in futuro? Come è possibile realizzare ulteriori riduzioni del consumo energetico e delle emissioni grazie a nuovi e migliorati concept di gruppi propulsori per auto? Queste e altre domande stanno tenendo impegnate le menti non soltanto dei produttori automobilistici, ma anche di BASF in quanto più importante fornitore del settore automotive.

Quale sistema di propulsione automobilistico diventerà dominante in futuro? Come è possibile realizzare ulteriori riduzioni del consumo energetico e delle emissioni grazie a nuovi e migliorati concept di gruppi propulsori per auto? Queste e altre domande stanno tenendo impegnate le menti non soltanto dei produttori automobilistici, ma anche di BASF in quanto più importante fornitore del settore automotive.

Insieme allo sviluppo continuato di veicoli con motori a combustione interna sempre più efficienti, la chimica sta dando un contributo di rilievo a numerosi e differenti concept di propulsione elettrica. Ulteriori progressi vengono compiuti anche nel campo delle celle a combustibile. In stretta collaborazione con Joma-Polytec e NuCellSys, una filiale di Daimler AG, la materia plastica tecnica Ultramid è stata impiegata con successo nella produzione di vari componenti dei sistemi di celle a combustibile. Tale soluzione innovativa è stata adottata come standard nel nuovo GLC F-CELL di Mercedes, una combinazione tra una cella a combustibile e una batteria ricaricabile agli ioni di litio. Le materie plastiche incrementano l’efficienza, non soltanto nei veicoli ibridi, plug-in ed elettrici, ma anche nei motori a combustione interna. “Il nostro ampio portafoglio di materie plastiche offre ogni genere di vantaggio che ci consente di soddisfare requisiti specifici dei clienti, a seconda del concept di propulsione e del componente in questione”, spiega Andreas Stockheim, Segment Manager Powertrain and Chassis di BASF. “Grazie allo sviluppo continuo di nuovi prodotti in stretta collaborazione con i nostri clienti, siamo inoltre in grado di adattare il nostro portafoglio alle tendenze e variazioni del mercato”.

Classificazione: una sfida particolarmente difficile

I requisiti elevati di qualità e sicurezza nel settore automotive impongono requisiti molto impegnativi ai materiali. Con la versatilità e la sofisticazione delle poliammidi (Ultramid), dei polibutileni teraftalati (Ultradur®), delle poliftalammidi (PPA) e delle materie plastiche poliossimetilene (Ultraform®) e polietersulfone (Ultrason®), BASF è in grado di tenere il passo con i più recenti sviluppi dei produttori automobilistici, stabilendo allo stesso tempo tendenze innovative. In questo caso sono fondamentali le proprietà tecniche e l’elevata funzionalità. Per il GLC F-Cell di Mercedes conta l’eccellenza a tutto tondo delle proprietà di Ultramid: ottima resistenza termica e chimica, rigidità dinamica, resistenza agli urti e prestazioni a lungo termine ottimali.

“I test precedenti con altri materiali avevano evidenziato problemi meccanici, pertanto Daimler aveva requisiti molto specifici per il materiale”, spiega Stefan Milimonka, Key Account Manager della divisione Performance Materials di BASF. “La nostra competenza con i componenti automobilistici in plastica e l’ampia scelta di prodotti esistenti ci hanno consentito di individuare possibili soluzioni con i nostri partner e di identificare il materiale giusto. Ciò dimostra che, con una conoscenza specialistica e una collaborazione ottimale tra tutte le parti coinvolte, un progetto di tale complessità può essere portato a una conclusione positiva”.

Tre partner, una soluzione su misura

È stato avviato un progetto di sviluppo in collaborazione con Joma-Polytec GmbH e NuCellSys GmbH, una filiale di Daimler AG. Il suo scopo: trovare una soluzione ottimale per soddisfare l’ampia gamma di requisiti, tra cui stabilità termica, resistenza ai mezzi e durata. Alla luce della struttura unica nel suo genere del materiale, e sulla base di analisi approfondite della sua resistenza chimica e meccanica, i partner hanno infine scelto i gradi personalizzati di Ultramid A3WG10 CR e A3EG7 EQ. Dopo il collaudo con esito positivo di tutti i componenti, i due gradi rinforzati con fibre di vetro di Ultramid vengono oggi impiegati come standard per la produzione della piastra terminale dell’anodo e del catodo delle celle a combustibile. Ultramid A3EG7 EQ è un materiale ideale, considerati gli eccezionali requisiti di purezza associati ad applicazioni sensibili nel settore dell’elettronica. Nel caso della piastra di distribuzione dei mezzi e dell’unità di separazione dell’acqua che sono esposte a un’estesa varietà di mezzi attraverso il canale dell'acqua di raffreddamento, dell’aria e dell’idrogeno, questo grado di Ultramid offre una resistenza eccellente e, allo stesso tempo, soddisfa tutti i requisiti in termini di purezza del materiale.

“Grazie all’ampio portafoglio di prodotti di BASF e alla conoscenza specialistica di tutte le parti coinvolte, abbiamo compiuto un importante passo in avanti nello sviluppo in serie delle celle a combustibile”, così sintetizza il progetto Stefan Heinz, vice responsabile dello sviluppo della tecnologia delle materie plastiche presso Joma-Polytec GmbH. “Abbiamo lavorato insieme all’analisi dei severi requisiti e siamo riusciti ad attuare una soluzione estremamente efficiente”.

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