A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései

A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései

Csordás Antal - fejlesztőmérnök

Tüzelőanyag-cellák

2013.01.24

2.Oldal


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

3.Oldal


1.1. A tüzelőanyag-cellák felépítése és működése:

tömítésMEA

BPPGDL

véglap

véglap

áramszedő

4.Oldal


1.2. Felhasználási lehetőségek:• Korai piaci alkalmazások:

– Szünetmentes tápellátás– Szigetüzemű tápellátás– Mobil tápellátás– Anyagmozgatás

5.Oldal


1.2. Felhasználási lehetőségek:• Jövőbeli piaci alkalmazások:

– Közlekedés (autóipar)– CHP (kombinált hő- és

villamosenergia termelés)

• 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.


2.1. Fejlesztési irányok a KONTAKT-Elektro-nál:

6.Oldal

7.Oldal


2.2. Demonstrációs célú alkalmazások:

Motor-teljesítmény: 250WÜzemanyagcella-teljesítmény: 400WH2 palack-kapacitás: 2x300NlHidrogénfogyasztás: ~250Nl/hÜzemidő: ~2 óraMaximális sebesség: 20km/hHatótávolság(sík terepen): ~50km Tömeg: 55kg

• Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás kerékpár

8.Oldal


2.2. Demonstrációs célú alkalmazások:• Hidrogénüzemű tüzelőanyag-cellás 300W-os mobil áramforrás

Villamos teljesítmény: 300WÜzemanyagcella-teljesítmény: 350WH2 palack-kapacitás: 3x600NlHidrogénfogyasztás: ~300Nl/hÜzemidő: ~6 óraTömeg: 10kg

9.Oldal


2.2. Demonstrációs célú alkalmazások:

36-cellás Ballard stackre alapozvaÜzemanyagcella-teljesítmény:1200WNévleges motor teljesítmény:500WSzuperkondenzátorok: 70F/28VFogyasztás: 86km/kWhAutó tömege: ~50kg

• PTE PMMK TEAM ORCA:

Shell Eco MarathonRotterdam, Hollandia

10.Oldal


2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése:• 3kW teljesítményű szünetmentes áramforrások (UPS)

Hasznos teljesítmény: 3000WStack-teljesítmény: 2700WHatásfok: 40% @ 2700WHidrogénfogyasztás: 45Nl/min @ 2700WTömeg: 50kg

11.Oldal


2.3. Piaci alkalmazások fejlesztése:• 5kW teljesítményű kombinált hő- és áramfejlesztő (CHP)

Hasznos teljesítmény: 4400WStack-teljesítmény: 5000WVillamos hatásfok: 38% @ 4400WHidrogénfogyasztás: 75Nl/min @ 4400WTömeg: 150kg

12.Oldal


2.4. Tüzelőanyag-cella stackek fejlesztése:

• MEA – partner: MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet• BPP – partner: BME Polimertechnika Tanszék

13.Oldal


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

14.Oldal


3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása:

15.Oldal


3.1. Egy kísérleti hidrogéntöltő állomás bemutatása:

16.Oldal


3.2. Elektrolizáló berendezések:

• ActaEnergy – EL100

Termelőkapacitás: 100Nl/hFelvett teljesítmény: 600WH2 nyomás: 15barH2 tisztaság: 99,98%Tömeg: 20kg

• ITM-Power – Hpac-10

Termelőkapacitás: 600Nl/hFelvett teljesítmény: 3500WH2 nyomás: 15barH2 tisztaság: 99,99%Tömeg: 150kg

17.Oldal


4.1. Gazdasági és technológiai akadályok:

• Magas beruházási költségek

• Hidrogén infrastruktúra hiánya

• Alacsony hatásfok (~45% * ~35% = ~15-20%)

• Hidrogéntárolás nehézségei

VRLA akku LiFePO akku H2FC + MH palack H2FC + MH palack H2FC + HP palackRelay RFE Horizon Horizon + Palcan Ballard

2 x 12V/50Ah RFE-8F50 MiniPak H-100 + 2 x MH-600 FCgen 36c + 4 x 50l90Wh/l 204Wh/l 68Wh/l 243Wh/l 123Wh/l

33Wh/kg 92Wh/kg 77Wh/kg 92Wh/kg 107Wh/kg

MH akku LiPo akku Li-ion akku H2 MH-kapszula Metanol kapszulaVarta ElectriFly Nokia Horizon UltraCell

2 x Baby C GPMP0514 BL-4C Hydrostik Cartridge158Wh/l 270Wh/l 353Wh/l 371Wh/l 394Wh/l65Wh/kg 132Wh/kg 164Wh/kg 133Wh/kg 580Wh/kg

18.Oldal

Köszönöm szíves figyelmüket !


A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései

Documents

Transcript of A KONTAKT-Elektro Kft. tüzelőanyag-cellás fejlesztései