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SI/502440
EHSTACK-XL – Grosses Single-Stack PEM-Brennstoffzellensystem für Schwerlastmobilität und stationäre Grossanlagen
Zusammenfassung
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind die Antwort auf die Herausforderung der umweltschädlichen Technologien, die unsere Wirtschaft antreiben. Nutzfahrzeuge, die häufig eingesetzt werden, eine große Reichweite haben oder eine hohe Nutzlast mit sich bringen, sind prädestiniert für eine bahnbrechende Dekarbonisierung, die durch Batterien allein nicht erreicht werden kann (Lkw, Schifffahrt, Bergbau usw.). Bestehende BZ-Systeme mit einer Leistung von 250 kW verwenden mehrere parallel geschaltete Stacks. Dies bedeutet größere Systeme, redundante Komponenten und geringere Leistung. Ziel ist die Entwicklung eines PEM-BZ-Systems mit einer Leistung von bis zu 250 kW auf der Grundlage einer einzigen Stack-Plattform.
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Publikationen / Ergebnisse
In Personen- und Lastwagen werden Wasserstoff-Antriebe mit Brennstoffzellen heute schon eingesetzt. Soll diese Form der Stromerzeugung auch bei elektrisch angetriebenen Baumaschinen, Schiffen oder Flugzeugen zur Anwendung kommen, braucht es sehr leistungsstarke Brennstoffzellen mit wenig Gewicht. Eine Westschweizer Firma arbeitet zusammen mit der École polytechnique fédérale de Lausanne (am Standort Sitten/VS) an einer innovativen Lösung.
Schlussbericht
Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung und Entwicklung eines grösseren PEM-Brennstoffzellensys-tems mit einer Leistung von bis zu 250 kW unter Verwendung einer neuen Plattform mit einem einzigen Brennstoffzellenstapel (EH-M87). Dies beinhaltete die Skalierung unseres Brennstoffzellenstapels durch die Verbesserung der MPL/GDL-Zellenkomponente (MPL = Microporous layer, GDL = Gas diffu-sion layer) und die Anpassung der übrigen Anlagenkomponenten (Befeuchter, Kompressor...). Im Er-gebnis wird unser Brennstoffzellensystem kompakter und effizienter sein und niedrigere Herstellungs-kosten haben, da die doppelte Ausführung von Brennstoffzellen- und BoP-Komponenten entfällt. Der daraus resultierende Brennstoffzellensstack eignet sich für vielfältige Anwendungen, die von Mobilitäts-lösungen wie Lastwagen und Zügen bis hin zur Notstromversorgung für Rechenzentren oder Energie-speicher reichen. Die Stapelbox entspricht der Produktnorm IEC 62282 und gewährleistet die Einhaltung von unter ande-rem Schifffahrtsvorschriften und EU-Anforderungen für stationäre Anwendungen. Sie weist Neigungsos-zillationsfähigkeiten von bis zu ±30 Grad auf, sowohl statisch als auch in dynamischen Hin- und Herbe-wegungsszenarien. Die Stapelbox ist für Vibrationen bis 4g und Stösse bis 10g ausgelegt. Darüber hinaus bietet sie Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub gemäß IP67-Norm und erfüllt die Anforderungen zur elektromagnetischer Verträglichkeit (EMC) hinsichtlich Störfestigkeit und Emissio-nen. Ausserdem verfügt sie über eine interne Belüftung, wobei die Belüftungsöffnungen strategisch ausserhalb des Gehäuses platziert sind, um Bedenken hinsichtlich einer möglichen Freisetzung oder Ansammlung von Wasserstoff innerhalb des Gehäuses auszuräumen. Dieses Design erfüllt verschie-dene Standards, einschließlich der ATEX-Brand- und Explosionsanforderungen und der UL94-Ent-flammbarkeitsnorm. Die Technologie wird im Einklang mit der weltweit anerkannten Norm IEC 62282 entwickelt, die bei der Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie für verschiedene Anwendungen wie Automobile, statio-näre Maschinen und den maritimen Einsatz weit verbreitet ist. Sie ist sowohl für die Nachrüstung beste-hender Systeme als auch für die Implementierung in neue Anwendungen anpassbar.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2022-03-31
- Enddatum
- 2024-09-29
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 397600.00
- Sektion
- Brennstoffzellen
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie