A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései Tüzelőanyag-cellák Csordás Antal - fejlesztőmérnök 2013.01.24

Az előadásban érintett témák: 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

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

1.2. Felhasználási lehetőségek: Tüzelőanyag-cellák 1.2. Felhasználási lehetőségek: Korai piaci alkalmazások: Szünetmentes tápellátás Szigetüzemű tápellátás Mobil tápellátás Anyagmozgatás 4.Oldal

1.2. Felhasználási lehetőségek: Tüzelőanyag-cellák 1.2. Felhasználási lehetőségek: Jövőbeli piaci alkalmazások: Közlekedés (autóipar) CHP (kombinált hő- és villamosenergia termelés) 5.Oldal

2.1. Fejlesztési irányok a KONTAKT-Elektro-nál: 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 tüzelőanyag-cellás 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

2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: Tüzelőanyag-cellák 2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás kerékpár Motor-teljesítmény: 250W Üzemanyagcella-teljesítmény: 400W H2 palack-kapacitás: 2x300Nl Hidrogénfogyasztás: ~250Nl/h Üzemidő: ~2 óra Maximális sebesség: 20km/h Hatótávolság(sík terepen): ~50km Tömeg: 55kg 7.Oldal

2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: Tüzelőanyag-cellák 2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás 300W-os mobil áramforrás Villamos teljesítmény: 300W Üzemanyagcella-teljesítmény: 350W H2 palack-kapacitás: 3x600Nl Hidrogénfogyasztás: ~300Nl/h Üzemidő: ~6 óra Tömeg: 10kg 8.Oldal

2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: Tüzelőanyag-cellák 2.2. Demonstrációs célú alkalmazások: PTE PMMK TEAM ORCA: 36-cellás Ballard stackre alapozva Üzemanyagcella-teljesítmény: 1200W Névleges motor teljesítmény: 500W Szuperkondenzátorok: 70F/28V Fogyasztás: 86km/kWh Autó tömege: ~50kg Shell Eco Marathon Rotterdam, Hollandia 9.Oldal

2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése: Tüzelőanyag-cellák 2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése: 3kW teljesítményű szünetmentes áramforrások (UPS) Hasznos teljesítmény: 3000W Stack-teljesítmény: 2700W Hatásfok: 40% @ 2700W Hidrogénfogyasztás: 45Nl/min @ 2700W Tömeg: 50kg 10.Oldal

2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése: Tüzelőanyag-cellák 2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése: 5kW teljesítményű kombinált hő- és áramfejlesztő (CHP) Hasznos teljesítmény: 4400W Stack-teljesítmény: 5000W Villamos hatásfok: 38% @ 4400W Hidrogénfogyasztás: 75Nl/min @ 4400W Tömeg: 150kg 11.Oldal

2.4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: Tüzelőanyag-cellák 2.4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: MEA – partner: MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet BPP – partner: BME Polimertechnika Tanszék 12.Oldal

2.4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: Tüzelőanyag-cellák 2.4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése: MEA-prések BPP présszerszámok Stack összeszerelő állomás Tesztelő berendezések 13.Oldal

3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: Tüzelőanyag-cellák 3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: 14.Oldal

3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: Tüzelőanyag-cellák 3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása: 15.Oldal

3.2. Elektrolizáló berendezések: Tüzelőanyag-cellák 3.2. Elektrolizáló berendezések: ActaEnergy – EL100 Termelőkapacitás: 100Nl/h Felvett teljesítmény: 600W H2 nyomás: 15bar H2 tisztaság: 99,98% Tömeg: 20kg ITM-Power – Hpac-10 Termelőkapacitás: 600Nl/h Felvett teljesítmény: 3500W H2 nyomás: 15bar H2 tisztaság: 99,99% Tömeg: 150kg 16.Oldal

4.1. Gazdasági és technológiai akadályok: Tüzelőanyag-cellák 4.1. Gazdasági és technológiai akadályok: Magas beruházási költségek Hidrogén infrastruktúra hiánya Alacsony hatásfok (~45% * ~35% = ~15-20%) Hidrogéntárolás nehézségei MH akku LiPo akku Li-ion akku H2 MH-kapszula Metanol kapszula Varta ElectriFly Nokia Horizon UltraCell 2 x Baby C GPMP0514 BL-4C Hydrostik Cartridge 158Wh/l 270Wh/l 353Wh/l 371Wh/l 394Wh/l 65Wh/kg 132Wh/kg 164Wh/kg 133Wh/kg 580Wh/kg VRLA akku LiFePO akku H2FC + MH palack H2FC + HP palack Relay RFE Horizon Horizon + Palcan Ballard 2 x 12V/50Ah RFE-8F50 MiniPak H-100 + 2 x MH-600 FCgen 36c + 4 x 50l 90Wh/l 204Wh/l 68Wh/l 243Wh/l 123Wh/l 33Wh/kg 92Wh/kg 77Wh/kg 107Wh/kg 17.Oldal

Köszönöm szíves figyelmüket ! Tüzelőanyag-cellák Köszönöm szíves figyelmüket ! 18.Oldal