德国推进飞机直接制氢技术：3D打印高温轻量化反应器获资助

德国联邦议会国务秘书Matthias Hauer在德国亚琛弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT） 向InnoWaerm项目颁发资助批准。该项目由德国联邦研究、技术与航天部（BMFTR） 资助约 150万欧元，旨在开发能够耐高温的轻量化反应器，材料为钛铝合金，并通过增材制造（3D打印）进行生产。该反应器可在飞机、农业机械或重型车辆上直接生成氢气。

2026年2月10日，BMFTR议会国务秘书Matthias Hauer在德国亚琛向项目负责人Andreas Vogelpoth及其团队正式颁发了该项目的资助批准。

Matthias Hauer表示：“通过‘德国高科技议程’，我们正在为德国作为创新中心设定明确的科研和经济政策方向。目标是系统地将科学卓越成果转化为可市场化技术和社会应用。BMFTR 的 VIP+ 验证资助计划为研究成果走向价值创造搭建了可靠桥梁。InnoWaerm项目正是这一计划的典型案例，其创新制造工艺将为未来具有竞争力且可持续的交通方式作出重要贡献。”

出席活动的除了政府代表外，还有来自弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT） 和弗劳恩霍夫微工程与微系统研究所（IMM） 的科研人员。ILT方面出席的包括研究所所长Jochen Stollenwerk博士、激光粉末床熔融（LPBF）部门负责人Tim Lantzsch博士，以及未来将担任项目科学负责人的Alexander Neuke。

项目负责人Andreas Vogelpoth 表示：“通过 InnoWaerm 项目，我们正在开发一种解决方案，使氢能系统能够在移动重型应用中实现紧凑、轻量和高可靠性。我们的技术为飞机和大型农业机械等电池难以胜任的应用场景提供了实现气候中性动力的基础。”随后，代表团参观了实验室，项目团队正在那里开发新型轻量化换热器和反应器。

来自弗劳恩霍夫IMM 研究所（位于德国美因茨） 的副所长Gunther Kolb也参加了此次活动，他同时负责分布式氢能技术部门。此次会议为各方提供了直接交流机会，讨论了技术挑战、增材制造的潜力以及未来实现工业化应用的步骤。

该项目由Fraunhofer ILT负责协调，项目周期为24个月。Fraunhofer IMM将利用其在紧凑型制氢反应器系统方面多年的经验参与项目开发。两个研究所将紧密合作，将新的制造技术与能源和交通领域的实际应用需求结合起来。

Gunther Kolb表示：“凭借我们在氢能技术方面的多年经验，我们为InnoWaerm项目提供系统集成视角，从微反应器中的化学反应到最终应用场景。”

InnoWaerm项目的目标是开发适用于重型商用车辆和航空领域的高温耐受轻量化换热器与反应器。这些设备不仅包括用于高效能源利用的传统换热器，还包括所谓的微反应器，可将甲醇或氨等液体燃料转化为氢气，然后用于动力系统。

研究人员使用的是钛铝合金（Titanium Aluminide），这是一种极轻、耐高温且耐腐蚀的合金，并通过增材制造技术加工。项目采用的激光粉末床熔融（LPBF）3D打印技术在Fraunhofer ILT得到了进一步改进，使得此前难以加工的脆性钛铝合金材料能够被有效处理。

Vogelpoth 解释说：“钛铝合金属于金属间化合物，同时具有金属和陶瓷材料的特性。这种特殊合金非常轻、耐高温，但也非常脆且难加工。因此过去几乎无法用于复杂结构部件。通过我们开发的激光熔化预热技术，这一问题得到解决，从而能够制造出足够轻的微结构反应器，用于飞机到农业机械等移动设备。”

过去，钛铝合金通常只能通过电子束熔化或铸造等复杂工艺加工，而增材制造技术则可以生产精确几何结构，并根据热传导和流体动力学需求进行优化设计。

Vogelpoth总结道：“我们想证明的是：这项技术可行、可制造，而且具有应用价值。”

项目团队还将与Fraunhofer IMM合作，将这些3D打印反应器组件与燃料电池系统结合，开发用于移动设备的反应器单元，实现轻量化与高温耐受性兼具。

航空领域是该项目的重点应用场景。在飞机上，每一公斤重量都至关重要，同时对零排放动力系统的需求也在不断增加。该项目开发的反应器模块能够通过液体化学载体现场制氢，从而避免使用复杂的高压氢气储罐，并在航程和安全性方面提供更多空间。

这种技术特别适用于混合动力系统，在此类系统中，燃料电池与化学能源载体结合，可实现灵活且低排放的能源供应。对于农业机械或重型商用车辆等高负载移动设备，这种方案同样具有巨大优势。轻量化、高耐温性和紧凑设计在空间受限且效率要求高的应用场景中尤为重要。

在项目的下一阶段，研究重点将转向真实运行条件下的验证。项目团队计划证明该技术具备工业化制造能力，并展示其在航空领域气候中性动力系统中的应用潜力。

（素材来自：InnoWaerm 全球氢能网、新能源网综合）