全球首款航空用3D打印液氢储罐问世

维克·

据西班牙加迪斯尔广播公司加利西亚频道近日报道,西班牙 AIMEN 技术中心研发团队成功将 3D 打印工艺应用于极端低温环境下的航空液态氢(LH₂)存储系统。

该储罐采用双层复合结构——内层为热塑性材料内胆,可承受低于 -250℃的超低温环境,外层以碳纤维增强复合材料提供高强度支撑与安全防护。

直径 1.5 米的储罐通过特制机器人工作站连续打印超过 100 小时完成制造,期间集成红外加热系统与热成像监控技术确保层间结合精度。

这一成果不仅标志着欧洲在航空氢能存储领域的技术突破,更通过与法国 CANOE 研究中心合作开发的生物基热塑性材料,为可持续航空部件制造提供了环保解决方案。

"这项技术将成为可持续航空部件制造的里程碑,"AIMEN复合材料增材制造研发组负责人兼OVERLEAF项目协调员巴勃罗·罗梅罗表示,"我们整合了机器人技术、增材制造和工艺设计领域的全部经验来应对这项极高难度的技术挑战。"

"该项目印证了技术应对脱碳挑战的能力,"AIMEN复合材料增材制造研发组专家哈维尔·佩雷斯补充道,"选择氢能作为载体意味着必须革新其配套系统,这正是AIMEN的优势领域。"

在 3D 打印技术工业化领域,中国也已形成显著竞争优势:

近年来,3D打印技术在与氢基燃料联系密切的航空航天领域屡有突破。

铂力特公司通过金属 3D 打印技术为 “木星一号” 30MW 级纯氢燃气轮机制造关键部件,采用 BLT-S615 设备实现 11 个复杂结构件一体化成形,显著提升高温高压环境下的可靠性。

航天科技集团六院 2024 年成功将 3D 打印铝合金贮箱应用于天都二号卫星,实现液氨冷气微推进系统的在轨验证,其内部流道通过 3D 打印技术一体化集成,无需传统导管连接,减重 15% 的同时缩短研制周期至 1 个月。

中国技术还走出国外,远铸智能的 FUNMAT PRO 系列 3D 打印机被法国空间研究中心(CNES)用于火星漫游车部件制造,在 PEEK-ESD 等特殊材料打印中展现高精度与稳定性,助力 MMX 火星探测项目。

3D打印技术在氢能领域应用

制氢设备创新:凯豪达公司开发的 3D 打印镍基枝晶型电极,应用于碱性电解水制氢设备,单位制氢直流电耗仅 4.2 千瓦时,氢气纯度达 99.9999%,技术指标优于行业平均水平 15%-20%。

西北工业大学黄维院士团队研发的全3D打印电解槽,通过层级有序多孔结构设计,在 1.63V 电压下实现 500mA/cm² 的电流密度,稳定运行超 1000 小时,为规模化绿氢生产提供新方案。

技术对比与产业前景

西班牙 AIMEN 团队的突破聚焦航空液态氢存储的轻量化与环保材料应用,而中国在 3D 打印技术的工业化应用上呈现多领域协同发展特征:从航天贮箱的在轨验证到氢能装备的全链条创新,从制氢电极的材料革新到燃料电池汽车的规模化推广,均展现出技术落地能力与产业整合优势。