Tzelanyagcellk A KONTAKTElektro Kft tzelanyagcells fejlesztsei Csords Antal

Tüzelőanyag-cellák A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései Csordás Antal - fejlesztőmérnök 2013. 01. 24

Tüzelőanyag-cellák Az előadásban érintett témák: • Tüzelőanyag-cella működése, alkalmazási területei • Fejlesztések a KONTAKT-Elektro Kft-nél • Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása • Gazdasági és technológiai akadályok 2. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 1. 1. A tüzelőanyag-cellák felépítése és működése: tömítés véglap MEA véglap BPP GDL áramszedő 3. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 1. 2. Felhasználási lehetőségek: • Korai piaci alkalmazások: – – Szünetmentes tápellátás Szigetüzemű tápellátás Mobil tápellátás Anyagmozgatás 4. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 1. 2. Felhasználási lehetőségek: • Jövőbeli piaci alkalmazások: – Közlekedés (autóipar) – CHP (kombinált hő- és villamosenergia termelés) 5. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 1. Fejlesztési irányok a KONTAKT-Elektro-nál: • Innocsekk pályázat: 100 W teljesítményű, PEM típusú tüzelőanyag-cella stack prototípusának kifejlesztése • BAROSS: 1000 -5000 W teljesítményű, PEM típusú tüzelőanyagcellás áramforrások prototípusainak kifejlesztése széleskörű felhasználási területekre, napenergiás elektrolízissel előállított hidrogén felhasználásával. • GOP: Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellák elektrokémiai reaktorának (stack) alapkutatások eredményein alapuló fejlesztése valamint a hazai gyártás előkészítéséhez szükséges kísérleti fejlesztés, prototípusgyártás. 6. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 2. Demonstrációs célú alkalmazások: • Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás kerékpár Motor-teljesítmény: 250 W Üzemanyagcella-teljesítmény: 400 W H 2 palack-kapacitás: 2 x 300 Nl Hidrogénfogyasztás: ~250 Nl/h Üzemidő: ~2 óra Maximális sebesség: 20 km/h Hatótávolság(sík terepen): ~50 km Tömeg: 55 kg 7. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 2. Demonstrációs célú alkalmazások: • Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás 300 W-os mobil áramforrás Villamos teljesítmény: 300 W Üzemanyagcella-teljesítmény: 350 W H 2 palack-kapacitás: 3 x 600 Nl Hidrogénfogyasztás: ~300 Nl/h Üzemidő: ~6 óra Tömeg: 10 kg 8. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 2. Demonstrációs célú alkalmazások: • PTE PMMK TEAM ORCA: 36 -cellás Ballard stackre alapozva Üzemanyagcella-teljesítmény: 1200 W Névleges motor teljesítmény: 500 W Szuperkondenzátorok: 70 F/28 V Fogyasztás: 86 km/k. Wh Autó tömege: ~50 kg Shell Eco Marathon Rotterdam, Hollandia 9. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 3. Piaci alkalmazások fejlesztése: • 3 k. W teljesítményű szünetmentes áramforrások (UPS) Hasznos teljesítmény: Stack-teljesítmény: Hatásfok: Hidrogénfogyasztás: Tömeg: 3000 W 2700 W 40% @ 2700 W 45 Nl/min @ 2700 W 50 kg 10. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 3. Piaci alkalmazások fejlesztése: • 5 k. W teljesítményű kombinált hő- és áramfejlesztő (CHP) Hasznos teljesítmény: Stack-teljesítmény: Villamos hatásfok: Hidrogénfogyasztás: Tömeg: 4400 W 5000 W 38% @ 4400 W 75 Nl/min @ 4400 W 150 kg 11. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: • • MEA – partner: MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet BPP – partner: BME Polimertechnika Tanszék 12. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 2. 4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: • MEA-prések • BPP présszerszámok • Stack összeszerelő állomás • Tesztelő berendezések 13. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 3. 1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: 14. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 3. 1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: 15. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 3. 2. Elektrolizáló berendezések: • Acta. Energy – EL 100 Termelőkapacitás: Felvett teljesítmény: H 2 nyomás: H 2 tisztaság: Tömeg: 100 Nl/h 600 W 15 bar 99, 98% 20 kg • ITM-Power – Hpac-10 Termelőkapacitás: Felvett teljesítmény: H 2 nyomás: H 2 tisztaság: Tömeg: 600 Nl/h 3500 W 15 bar 99, 99% 150 kg 16. Oldal

Tüzelőanyag-cellák 4. 1. Gazdasági és technológiai akadályok: • Magas beruházási költségek • Hidrogén infrastruktúra hiánya • Alacsony hatásfok (~45% * ~35% = ~15 -20%) • Hidrogéntárolás nehézségei MH akku Varta 2 x Baby C 158 Wh/l 65 Wh/kg VRLA akku Relay 2 x 12 V/50 Ah 90 Wh/l 33 Wh/kg Li. Po akku Electri. Fly GPMP 0514 270 Wh/l 132 Wh/kg Li. Fe. PO akku RFE-8 F 50 204 Wh/l 92 Wh/kg Li-ion akku Nokia BL-4 C 353 Wh/l 164 Wh/kg H 2 MH-kapszula Horizon Hydrostik 371 Wh/l 133 Wh/kg Metanol kapszula Ultra. Cell Cartridge 394 Wh/l 580 Wh/kg H 2 FC + MH palack H 2 FC + HP palack Horizon + Palcan Ballard Mini. Pak H-100 + 2 x MH-600 FCgen 36 c + 4 x 50 l 68 Wh/l 243 Wh/l 123 Wh/l 77 Wh/kg 92 Wh/kg 107 Wh/kg 17. Oldal

Tüzelőanyag-cellák Köszönöm szíves figyelmüket ! 18. Oldal