DTU TĂNG GẤP 5 LẦN TỶ LỆ CÔNG SUẤT/TRỌNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG HYDROGEN NHỜ IN 3D GỐM CERAMIC
11 April 2026 – Annie Nguyễn
Các nhà nghiên cứu tại Technical University of Denmark (DTU Energy) đã đạt bước đột phá trong thiết kế fuel cell/hydrogen power systems khi phát triển cấu trúc ceramic 3D-printed monolithic fuel cell mới, giúp tăng gấp 5 lần tỷ lệ công suất trên trọng lượng so với kiến trúc truyền thống.
Công nghệ mới sử dụng:
- In 3D ceramic bằng vật liệu yttria-stabilized zirconia (8YSZ)
- Thiết kế gyroid geometry dạng 3D thay cho cấu trúc phẳng xếp lớp truyền thống
- Kiến trúc monolithic solid oxide fuel cell (SOFC) tích hợp thành một khối duy nhất
Kết quả thử nghiệm cho thấy thiết bị đạt:
- ~1 W/g công suất trên trọng lượng
- So với mức khoảng 0.2 W/g của SOFC planar thông thường
- Tương đương mức cải thiện khoảng 500%
Theo nhóm nghiên cứu do Professor Vincenzo Esposito dẫn dắt, hiệu suất vượt trội đến từ việc loại bỏ nhiều thành phần “dead weight” trong thiết kế truyền thống như:
- Interconnects
- Sealants
- Các lớp stacking phức tạp
Ngoài giảm trọng lượng, kiến trúc mới còn mang lại:
- Giảm thermal mismatch và mechanical stress
- Tăng hiệu quả sử dụng thể tích hệ thống
- Cải thiện khả năng quản lý dòng khí và phân phối nhiệt
DTU cho biết bước tiếp theo là scale-up lên quy mô công nghiệp, với kỳ vọng ứng dụng trong:
- Hydrogen range extenders
- Auxiliary power units
- Hệ thống năng lượng cho phương tiện giao thông
- Ứng dụng hàng không/hàng hải nơi trọng lượng là yếu tố then chốt
Đột phá này cho thấy thiết kế kiến trúc fuel cell đang trở thành đòn bẩy đổi mới quan trọng không kém bản thân vật liệu điện hóa, đặc biệt khi ngành hydrogen hướng tới các ứng dụng mobility hiệu suất cao.
