3DCeram Sinto以陶瓷3D打印平台推动固体氧化物电解槽规模化生产

打印派   2026-01-28 08:54:00

陶瓷增材制造专业公司3DCeram Sinto正将其陶瓷光固化平台定位于为欧洲CLEANHYPRO项目生产新一代固体氧化物电解槽部件。3DCeram(三递西让)的C1000 Flexmatic 3D打印机提供大成型体积和基于人工智能的工艺控制,为在较低单件成本下实现稳定质量奠定基础。该公司二十年来专注于陶瓷增材制造,已构建了一个融合设备产能、材料开发及过程监控的生态系统,适用于高温和强化学腐蚀环境的能源应用。

CLEANHYPRO是欧盟“地平线欧洲”框架下的资助项目,致力于应对高效可持续制氢的关键需求。该项目旨在建立一个开放式创新测试平台,重点扩大电解用循环创新材料与部件的规模。其使命是作为工业伙伴(特别是中小企业)的可及单一入口,推动革命性电解技术的采用,同时最小化成本与风险,从而加速市场应用。

此制造案例的核心在于几何精度与生产效率。固体氧化物电解槽部件要求严格公差和复杂形状,采用传统方法生产成本高昂。3DCeram Sinto指出其平台自设计之初即考虑规模化需求,包括成型面积达320×320毫米的C1000 Flexmatic,可生产超大型部件或单次作业高数量零件以降低单件成本。

除成型面积外,C1000还确保可靠性与重复性。3DCeram的CERIA软件集成人工智能,实时监控并优化打印过程,旨在减少废品和波动性。材料开发同步进行:3DCeram Sinto专门为光固化技术开发了包括氧化钇稳定氧化锆混合物在内的特种陶瓷材料。公司的“一体化供应”模式涵盖可打印材料优化、打印机参数化及热处理,C1000 Flexmatic被用作半自动生产线。

依托坚实的陶瓷技术基础
该方法建立在先前固体氧化物燃料电池/电解槽研究项目及欧洲项目基础上,这些项目通过3D结构化打印电解质以增加活性面积。早期研究使用3DCeram光固化技术打印的8 mol%氧化钇稳定氧化锆电解质,制成厚度250微米的平坦与波纹膜,有效面积分别为2.00平方厘米和3.15平方厘米。在800–900°C的测试中,波纹结构电池性能提升与面积增加成正比,在900°C时最大功率密度达410毫瓦/平方厘米。在共电解模式下,波纹器件在1.3伏电压下实现600毫安/平方厘米的电流密度,且性能下降小于35%。

另一项HyP3D计划则瞄准超紧凑高压固体氧化物电解槽电堆,其采用活性面积达70平方厘米且具备嵌入式功能的3D打印电池,目标在850°C和高于5巴的压力下,于约1.3伏电压时电流密度超过0.90安/平方厘米。项目目标包括在630立方厘米体积内实现2.14千瓦电堆功率,相当于3.4千瓦/升和1.10千瓦/千克。同时,CLEANHYPRO项目正在“地平线欧洲”框架下建立开放式创新测试平台,以加速电解技术的工业应用,为规模化与验证提供平台。

建立对陶瓷增材制造的信心
随着欧洲日益关注氢能转型,对可靠、可扩展且成本效益高的固体氧化物电解槽部件的需求日益迫切。凭借二十余年基于光固化的陶瓷3D打印经验,3DCeram Sinto在提供大型设备、人工智能嵌入式生产及专为固体氧化物电解槽需求设计的材料配方方面具有独特优势。通过CLEANHYPRO项目,公司旨在增强业界信心:陶瓷增材制造正成为工业现实的重要支柱。

评估陶瓷增材制造用于固体氧化物电解槽的采购团队需明确关键生产细节。买方需了解CERIA系统如何通过干预控制工艺、完整打印的成功率、经批准的材料与设计限制、窑炉及后处理能力,以及C1000 Flexmatic系列的任何第三方认证。证书编号、参与合作伙伴及首批客户部署信息将进一步明确其连续制造的成熟度。


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