Brennstoffzellentechnologie: Eine grüne Antriebskraft zur Kohlenstoffunabhängigkeit

Jede Region auf der ganzen Welt hat im Laufe der Jahre einen signifikanten Anstieg des Energiebedarfs beobachtet. Jedes Land übernimmt verschiedene Technologien, um für verschiedene Anwendungen eine wesentliche Kraft bereitzustellen. Das steigende Kohlenstoffemissionsniveau aus den Erzeugungsstationen und der Endbenutzerindustrie ist jedoch ein Hauptanliegen der Nationen, um den Klimawandel und die globalen Erwärmungsprobleme anzugehen. Zusätzlich,KraftstoffzelleDie Technologie ist die beste verfügbare Alternative zur Situation, da es sich um eine Methode zur Erzeugung von Kohlenstoff-Kohlenstoff handelt, bei der Wasserstoffbrennstoff verwendet und anstelle einer schädlichen Flüssigkeit Wasser und Wärme entlädt.

Brennstoffzellen werden in sechs Schlüsselarten kategorisiert, nämlich Protonenaustauschmembranbrennstoffzellen (PEMFC), alkalische Brennstoffzelle (AFC), Phosphorsäure -Brennstoffzelle (PAFC), geschmolzene Kohlenstoffbrennstoffzelle (MCFC), Feststoffoxid -Brennstoffzelle (SOFC) und Direktmethanol -Kraftstoffzelle (DMFC). Es haben jedoch nur PEMFC-, PAFC- und SOFC -Technologien im Laufe der Jahre aufgrund ihrer Betriebsmerkmale und ihres Anwendungspotenzials einen signifikanten Impuls beobachtet.

PEMFC: Die Branche in jeder Hinsicht führt

Die Protonenaustausch- oder Polymer-Elektrolytmembran-Technologie (PEMFC) ist aufgrund seiner kompakten Größe, seines Gewichts, der hohen Energierichtung, der Verbesserung der Haltbarkeit, des No-Leak-Designs und vieler anderer Merkmale weitgehend in eine Vielzahl von Branchen integriert. Darüber hinaus ermöglicht der niedrige Betriebstemperaturbereich die Technologie effizient in den Transport sowie die Energieerzeugungsstationen.

Vergleich verschiedener Brennstoffzellentechnologien:

Quelle: Office of Energy Efficiency & Renewable Energy (EERE), US -amerikanisches Energieministerium (DOE)

Branchen -Schnappschuss:

Große Teilnehmer der globalen Brennstoffzellenindustrie sind Bloom Energy, Ballard Power Systems, Hyundai Motor Company, Plug Power, Nuvera Fuel Cells, LLC, Nedstack Fuel Cell Technology, AVL, Umicore, Horizon Fuel Cell Technologies, Ceres Power, Aisin Seiki, Bosch, Mitsubishi Hitachi Power Systems, Panasonics und viele andere.

Außerdem konzentrieren sich verschiedene Akteure in der gesamten Branche auf die Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten, um neue und effiziente Einheiten mit hoher Leistung einzuführen, um die Reichweite der Produkte zu stärken und auf die steigende Nachfrage zu geraten. Zum Beispiel hat im September 2020 Ballard Power Systems im Industrie ein neues FCGen®-HPS-Produkt auf den Markt gebracht, einen PEMFC-Stack, der für eine effiziente Installation in leichten, mittleren und schweren Fahrzeugen entwickelt wurde. Die fortgeschrittene Ergänzung wird hergestellt, um eine Leistung von bis zu 140 kW bei maximal 95 ° C mit einer verbesserten Leistungsdichte von etwa 4,3 Kilowatt pro Liter (KW/l) bereitzustellen.

Kontinuierliche Bemühungen verschiedener öffentlicher und privater Organisationen, neue Anwendungshorizonte und zahlreiche gemeinsame Anstrengungen unter den Akteuren der Branche zu testen und zu entwickeln, dürften neue Möglichkeiten für FC -Systeme ergeben. Beispielsweise unterzeichnete das H2Bus -Konsortium im September 2020 eine Vereinbarung mit einem irischen Bushersteller, Wrightbus, über die Bereitstellung von Kraftstoffzellen -Elektrobussen (FCEBs) für den europäischen Markt. Die Zusammenarbeit soll die Erfüllung des Ziels von H2Bus Consortium auf 1.000 FCEBs mit Null-Angreifer-Emissionen und wettbewerbsfähigen und finanzierten Preisen von etwa 442.000 USD für einen Einzeldeckerbus, USD 5,9-8,3 pro kg Wasserstoffkosten und USD 0,3-0,4 pro Kilometer-Dienstleistungskosten beginnen.

Darüber hinaus hat die Branche bedeutende Finanzierungsinitiativen von staatlichen und nichtstaatlichen Einrichtungen beobachtet, um FC-Systeme voranzutreiben. Ziel ist es, die Brennstoffzellenverwendung in Anwendungen wie Autos, Marine, Schienen, Bussen, Bau-, Stations-, Bergbau- und Luft- und Raumfahrtfahrzeugen voranzutreiben. Zum Beispiel verlieh das Amt für Energieeffizienz & erneuerbare Energien (ERE) im Rahmen des US -amerikanischen Energieministeriums (DOE) Cummins Inc, um eine Wasserstoffbrennstoffzelle für die Durchführung von Katastrophenhilfsmaßnahmen mit dem Namen H2Rescue zu entwickeln. Die Bundesfinanzierung des Projekts beträgt rund 1 Million US -Dollar für die Entwicklung fortschrittlicher Alternativen für den Kraftstoffverkehr für Notaufgaben auf militärischen und zivilen Märkten.

Wachsende Investitionen zur Steigerung der Wasserstoffinfrastruktur werden neuen Akteuren helfen, in den Markt zu gehen

Verschiedene Länder haben einen erheblichen Anstieg der Gesamtinvestitionen der Wasserstoffinfrastruktur beobachtet, um den Energieübergang von konventionell zu Wasserstoffbrennstoffen über Kundenfahrzeugflotten wie Pkw und Nutzfahrzeuge zu unterstützen. Zum Beispiel erklärte die Australien -Bundesregierung im Mai 2020, 200 Millionen USD für den fortschreitenden Wasserstofffonds zur Unterstützung neuer H2 -Projekte im Land zuzuweisen. Das Geldzuschuss wurde in Übereinstimmung mit seiner nationalen Wasserstoffstrategie gestartet, um das australische Kraftstoffzellentransportsystem und die Produktion und die Exporte von Wasserstoffgas zu steigern.

Wasserstofftankstation (HRS) nach Schlüsselländern:

Quelle: Internationale Energieagentur

Darüber hinaus waren nach der International Energy Agency (IEA) bis Ende 2019 470 Stunden in Betrieb, wobei über 45% im asiatisch -pazifischen Raum befanden. Außerdem haben verschiedene Regierungen sowie Nichtregierungsunternehmen einen Anstieg des Konstruktion und Betriebs von Wasserstoff-Tankstellen auf der ganzen Welt beobachtet. Darüber hinaus dürften die von verschiedenen Regierungen für den Einsatz von mehr umweltfreundlichen Energietransport eingeführten riesigen Elektrofahrzeuge der Kraftstoffzellen den Bedarf an Kraftstoffzellen für Automobilzellen weiter vorantreiben.

Schlüsselziele der Regierung für den Einsatz von Kraftstoffzellen -Elektrofahrzeugen (FCEVs)

Infolgedessen haben die Förderung der Vorschriften zur Kohlenstoffreduktion die Entwicklung von Brennstoffzellen im Laufe der Jahre bevorzugt. Darüber hinaus dürfte die kurzen, mittleren und langfristigen Ziele, um den Transportsektor sowie engagierte Projekte für die Erzeugung von Kraftstoffzellen wie Ene-Farm in Japan zu reformieren, die Marktgröße in einem außergewöhnlichen Tempo zu erhöhen.

Über den Autor

Name: Divyendu Sharma

Divyendu ist Mitglied des Energy & Power Teams in Fortune Business Insights, einem der vielversprechendsten Marktforschungsunternehmen der Branche. Er ist ein Erdölingenieur und verfügt über eine Erfahrung von fast zwei Jahren im Bereich der Marktforschung und Beratung. Divyendu hat mehrere Kunden in der Energy & Power Branche bei der maßgeschneiderten Analyse verschiedener Bereiche unterstützt, um Empfehlungen und Strategien in Bezug auf neue Produkteinführungen, geografische Expansion und Markteintritt zu liefern.