Hydrogen-drevet mobilitet går tættere på med næste generations brændselscellesystemer

Forskere har gjort betydelige fremskridt i designet af vitale komponenter, der bruges i brintbrændselscellekøretøjer. Forbedrede funktioner vil sænke produktionsomkostningerne og hjælpe med at skabe en ren bilfremtid.

Med hybrid- og helelektriske batteridrevne biler, der nu bliver mainstream, brints betydning som en alsidig, ren og sikker energibærer bliver i stigende grad anerkendt. Selvom dets brug i transport tager fart, den nuværende markedsandel for brændselscelle-elkøretøjer (FCEV'er) er lille på grund af høje omkostninger og effektivitetsproblemer. En gruppe eksperter tager denne udfordring op som en del af det EU-finansierede INN-BALANCE-projekt. De har for nylig specificeret grænsefladerne mellem de afgørende komponenter i FCEV-teknologien for at forbedre deres design.

Som det fremgår af en pressemeddelelse på projektets hjemmeside, "Vigtige milepæle er nået med hensyn til definitionen af ​​grænseflader mellem komponenter og brændselscellestablen samt designet af stabelhuset og anoden, katode og kølemodulerne. "

Disse komponenter betegnes som hjælpekomponenter, eller 'balance of plant' (BoP). De regulerer brændselscellesystemet og administrerer tilførslen af ​​brint og luft til stakken. "INN-BALANCE søger at udvikle forskellige forbedringer på BoP-niveau med særligt fokus på fremstillingsorienteret design. Målet er at sænke omkostningerne til industriel produktion af brændselscellesystemer."

Citeret i samme pressemeddelelse, Jörg Weiss-Ungethüm fra German Aerospace Center, hvem er ansvarlig for at udvikle kølesystemet, nævnte kølemodulet bruges til den termiske styring af stakken. Dette har en betydelig indvirkning på vandforvaltningen og er kritisk med hensyn til ydeevne. Ud over, BoP-komponenterne skal holdes på "optimal temperatur, og der skal tilføres varme til passagerkabinen efter behov."

Maksimerer output og minimerer tab

Det igangværende INN-BALANCE-projekt (INnovative Cost Improvements for BALANCE of Plant Components of Automotive PEMFC Systems) foreslår også en "integreret injektor/ejektor-løsning." Dette vil maksimere udgangseffekten fra stakken og samtidig minimere brinttab.

PEMFC står for protonbytningsmembran (PEM) brændselscelle, også kaldet polymer elektrolyt membran brændselscelle. Det er en type syrebaseret brændselscelle, der bruger transporten af ​​protoner fra anoden til katoden gennem en fast PEM. Disse brændselsceller kører ved temperaturer under 100 °C. Anode og katode er de to elektroder i et batteri eller en brændselscelle, hvor førstnævnte er positivt ladet og sidstnævnte er negativt ladet under elproduktion. De fleste brændselsceller designet til brug i køretøjer producerer mindre end 1,16 volt elektricitet - langt fra nok til at drive et køretøj. Derfor, flere celler skal samles i en brændselscellestabel.

I en FCEV, elektrisk energi, der driver elmotoren til at drive køretøjet, tilføres gennem en kemisk reaktion, der finder sted mellem brint og ilt i brændselscellen. Konvertering af brintgas til elektricitet producerer kun vand og varme som et biprodukt. Hvis brintet genereres af en bæredygtig kilde, det betyder, at brændselscellekøretøjer kan give nul-emissionstransportmuligheder.

INN-BALANCE blev oprettet for at udvikle en ny og integreret platform til udvikling af avancerede BoP-komponenter i nuværende brændselscelle-baserede køretøjer. Dette har til formål at forbedre deres effektivitet og pålidelighed, reducere omkostninger, og præsentere en stabil forsyningskæde for de europæiske bilproducenter og systemintegratorer.