Metallische Bipolarplatten für PEM-Brennstoffzellen

Die Ausschreibung bezieht sich auf die Herstellung von metallischen Bipolarplatten für das Projekt BeHyPSy, das die Entwicklung und den Aufbau eines luftgekühlten PEM-Brennstoffzellen-Stacks für ein Propellerflugzeug zum Ziel hat. Die Bipolarplatten werden in zwei Generationen benötigt, wobei für beide Generationen ein gemeinsamer Design-Freeze mit dem Auftragnehmer zu erreichen ist. Die Fertigung der Bipolarplatten wird im Rahmen einer Ausschreibung vergeben. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Entwicklung, Integration und Erprobung eines innovativen Antriebssystems auf Wasserstoffbasis. Die erste Generation umfasst die Beschaffung von Präzisionsband aus Titan Grade 1 (Werkstoff-Nr. 3.7025, EN Werkstoffbezeichnung Titan Grade 1, UNS R50250) mit einer Dicke von 0,1 mm, das beidseitig mit einer graphitähnlichen Kohlenstoff-Nanobeschichtung mittels PVD-Vakuumverfahren beschichtet wird. Die mechanischen Eigenschaften des Materials sind spezifiziert, ebenso wie die Beschichtungseigenschaften und die chemische Zusammensetzung. Der Auftragnehmer ist für die Beistellung des Präzisionsbands verantwortlich und muss die Qualitätssicherung sowie die Wareneingangskontrolle durchführen. Nach der Materiallieferung sind drei ungeformte Bleche im Endmaß der finalen Bipolarplatte bereitzustellen. Die Durchführung von Machbarkeitsstudien ist ebenfalls Teil der Leistung, um die Fertigbarkeit des Designs zu ermitteln. Der Auftragnehmer stellt eine Design Guideline zur Verfügung und kommentiert das Design fortlaufend. Nach Abschluss der Design-Phase führt der Auftragnehmer eine detaillierte Machbarkeitsstudie durch, um das Design im kleineren Maßstab zu validieren. Dies beinhaltet Umform-, Schneid- und Schweißversuche. Die Abstimmung und Festlegung des Design-Freeze definiert die finale, unveränderliche Geometrie der Bipolarplatten, einschließlich des Beschnitt- und Schweißmusters sowie der Beschriftung. Nach dem Design-Freeze beginnt die Fertigung der Bipolarplatten. Der Umformprozess erfolgt auf Basis der finalen Geometrie innerhalb der definierten Toleranzen. Das Trennverfahren muss die festgelegten Maßtoleranzen einhalten und darf keine Verfärbung, kein Verbrennen der Kanten und keine scharfen Kanten aufweisen. Beim Schweißverfahren sind Schutzgas, keine Verfärbung oder Beschädigung der Platte sowie keine Verunreinigungen des Schweißmusters einzuhalten. Die Beschriftung erfolgt mittels Laser ohne Zusatzstoffe. Eine Dichtigkeitsprüfung für jede geschweißte Bipolarplatte ist durchzuführen, mit einer spezifizierten Leckrate von < 5 × 10⁻3 mbar*L/s bei einem Prüfdruck von 2 bar. Für jede erfolgreich geprüfte Platte wird ein elektronisches Dichtigkeitsprotokoll erstellt. Der Reinigungsprozess muss eine saubere Oberfläche ohne Schmutz oder Unreinheiten gewährleisten. Die Qualitätssicherung umfasst optische oder taktile Vermessungsverfahren mit der Erstellung von Messprotokollen. Die Verpackung und Lieferung erfolgen ohne spezifische Richtlinien seitens ZBT, jedoch müssen Beschädigungen vermieden werden. Das Projekt sieht die Lieferung von insgesamt 1.000 Stück Bipolarplatten vor. Die erste Generation umfasst 150 Stück (optional) und die zweite Generation 850 Stück (optional). Die Optionen können nach Bestätigung der Qualität der ersten Generation abgerufen werden. Die Angebotswertung erfolgt nach einer Preis-Quotienten-Methode, gewichtet nach Preis (40%) und Kriterien (60%). Die Bewertungskriterien umfassen Lieferzeit, Anzahl gefertigter Geometrien, Umfang der Machbarkeitsstudien, Umformpräzision, erreichbare Fertigungstoleranzen, Erfahrung mit der Herstellung von Bipolarplatten aus Titan und die Verschüsselung der gefertigten Bipolarplatte.