IEA AFC Annex 34 - ExCo Meeting Präsentation: Highlights from the Annexes (2022)
Bibliographische Daten
Austria (HyCentA), Canada (Ballard, Polytechnique Montréal), China (Tsinghua University, Sunrise Power Co), Denmark (IRD), France (CEA-Liten), Germany (FZ Julich), Sweden (PowerCell), US (ANL), 67th Meeting (Web-Conference) of the Technology Collaboration Programme on Advanced Fuel Cells Executive Committee (November 16-17, 2022) EnglischInhaltsbeschreibung
Nachfolgend sind die jüngsten Fortschritte bei Brennstoffzellen für den Verkehr zusammengefasst:
Brennstoffzellentechnologie
Die Hybridisierung ist eine praktikable Option für On- und Off-Road-Anwendungen, bei denen das Wärmemanagement die maximale Stapelgröße begrenzt: 75-kW-Brennstoffzellensystem (FCS) mit 77-kWh-Energiespeichersystem (ESS) als Ersatz für einen 185-kW-Dieselmotor für einen Klasse-6-Kastenwagen, 175-kW-FCS mit 183-kWh-ESS als Ersatz für einen 363-kW-Dieselmotor für einen Klasse-8-Lastwagen.
FCS-Performance
Auf der Basis des unteren Heizwerts (LHV) hängt der Gewinn an Kraftstoffeinsparung von Hybrid-FCS-Plattformen im Vergleich zu Dieselmotoren vom Arbeitszyklus ab: >200% für Klasse-6-Kastenwagen, 12% für Klasse-8-Fernverkehrs-Lkw.
Stack-Lebensdauer
Überdimensionierung der aktiven Membranfläche, Katalysatormorphologie, Katalysatorüberladung, Spannungsbegrenzung und Lastverteilung sind einige der Konzepte, die für eine Lebensdauer von 25.000 Stunden und eine PGM-Nutzung von 2,5 kW/gPGM bewertet werden.
Bergbau
Der nuGen-Muldenkipper von Anglo American, der 800 kW FCS mit 1,2 MWh ESS für 2 MW Leistung und 290 Tonnen Nutzlast kombiniert, wird in einer südafrikanischen Mine eingesetzt. In einer Studie werden die Leistung (thermisch, Wirkungsgrad, Lebensdauer, Hybridisierung) und die Wirtschaftlichkeit (Anschaffungskosten, Gesamtbetriebskosten) von 2,6-MW-Brennstoffzellen-Hybriden für Bergbau-Lkw der Oberklasse untersucht.
H2-Speicherung
Die Speicherung von Flüssigwasserstoff (LH2) wird für schwere Anwendungen wie Lastkraftwagen der Klasse 8, Landwirtschaft, Bauwesen und Bergbau in Betracht gezogen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass LH2-Speichersysteme eine gravimetrische Kapazität von mehr als 20 Gew.-% und eine volumetrische Kapazität von mehr als 40 g/L zu Kosten unter 6 $/kWh erreichen können.
H2-Produktion
Das US-DOE hat die Initiative "1 1 1" zur Herstellung von sauberem H2 zu einem Preis von 1 $/kg in einem Jahrzehnt gestartet. Deutschland hat die AquaVentus-Initiative angekündigt, um bis 2035 1 MMT grünen H2 aus 10 GW Offshore-Windparks in der Nordsee zu einem Preis von 2 €/kg-H2 zu produzieren.
H2-Transporter
Kawasaki Heavy Industries hat von Nippon Kaiji Kyokai die grundsätzliche Genehmigung für einen großen, 160.000 m³ fassenden LH2-Träger mit vier Kugeltanks erhalten. Mehrere Ankündigungen von ACWA, NEOM, Air Products, Topsoe und First Ammonia zum Bau von grünen Ammoniakanlagen der GW-Klasse.