丰田开发出封装式燃料电池系统模块,可提高氢使用率以实现碳中和

小马侃车 2021-03-02 14:56:33

据外媒报道,丰田汽车公司开发出封装式燃料电池(FC)系统模块,并计划于2021年春季或之后开始销售。FC产品应用十分广泛,包括出行领域,如卡车、公共汽车、火车和船舶,以及固定式发电机(以下简称“FC产品公司”)。对于研发和生产此类产品的公司来说,新模块易于使用。


近年来,随着各个国家和地区出台氢能源政策以及众多公司陆续进入市场,氢气和FC技术在各种应用中的需求一直不断增加。除了努力推广FCEV外,丰田还将作为FC系统供应商继续加强其倡议,并与其它公司合作推广FC产品,提高氢气利用率以减少CO2排放量,从而减缓全球变暖并实现碳中和。


丰田开发出封装式燃料电池系统模块,可提高氢使用率以实现碳中和

(图片来源:丰田)


丰田为建立氢能社会采取了各种举措,如销售FCEV车型“Mirai”和“SORA”公交车、向其它公司出售FC系统以及减免其FCEV相关专利许可的版税。通过上述经验,丰田了解到,行业中有很多FC产品公司都在寻找可与其产品简单适应的FC系统。


为满足他们的需求,丰田公司开发出新的集成模块。该产品具备第二代Mirai中与FC系统相关的各个产品,如FC电堆,以及空气供应、氢气供应、冷却和电源控制的组件,支持四种型号-立式(I型)和卧式(II型),额定输出为60 kW或80 kW。


凭借其多年研发FCEV的经验,以及Mirai在全球各种使用环境中积累的知识和专业技术,丰田开发出全新FC模块。其具体功能如下:


具有高度灵活的产品阵容和高可安装性


新模块的电压范围较宽(400至750 V),且内置专用FC升压转换器,不仅可以直接与配有电机、逆变器和电池等的现有电气仪表连接,还可简化FC产品的开发和制造流程。此外,该系统也因其模块化设计大大提高便利性。四种模块型号可根据实际应用进行组合,灵活适应输出功率和可用安装空间。采用模块化设计,该产品无需单独安装FC系统相关的组件,也无需连接单个组件。此外,该模块还可整合并减少模块连接到设备的位置数量,从而更易于安装。


出色的安全/可靠性和支撑结构


为使用氢气和高压时确保安全,人们在开发FCEV和HEV等电动车辆过程中开发出一些相应措施。除一些确保氢气不泄漏的基本方法外,这些措施还要在极少数发生任何泄漏的情况下,快速发现并停止氢气泄漏。


该模块应用范围较广,可确保系统在低温或高温、氧气含量较低的高海拔以及振动应用中运行。FC产品公司使用该模块时,经验丰富的工程师可为其提供支持,根据燃油经济性、使用时间和运行成本等提供最佳布局和设计。该模块具备优异的基本性能,具有高输出和高经济效益。丰田FC系统结构紧凑,FC电堆内部发电时可产生水,通过水循环,从而无需安装加湿器。此外,新模块的维护方法简单且频率低,可降低采购、使用及处理的总成本。

丰田开发出封装式燃料电池系统模块,可提高氢使用率以实现碳中和

采用丰田技术的海上燃料电池项目启动


近日,储能先驱Corvus Energy公司将开始开发和生产可持续的、大规模的海洋认证氢燃料电池系统。生产地点将设在挪威卑尔根,丰田公司将作为主要合作伙伴和大规模生产的燃料电池技术供应商加入其中。


Corvus率先与挪威合作伙伴Equinor、船东诺雷德公司和船舶设计公司LMG马林·威廉森合作、NCE海事清洁技术集群和研发机构与挪威东南大学(USN)合作,为国际海事市场开发和生产模块化和成本效益高的PEM(质子交换膜)燃料电池系统。


该项目已获得挪威国家创新局(Innovation Norway)520万欧元的资助,巩固了Corvus在海洋和其他行业清洁技术领域的领先地位。该开发计划在2023年展示其第一个船用燃料电池系统,该产品将通过海上认证,并从2024年起投入商业使用。


该计划将挪威海事专业知识与世界最大的燃料电池生产商之一丰田公司提供的燃料电池模块结合起来,丰田公司在为汽车市场和其他陆基应用开发和生产燃料电池方面拥有30年的经验。


Corvus和丰田于2020年12月18日签署了合作协议。该协议确保了Corvus获得成熟的燃料电池技术,同时实现了大规模生产和具有竞争力的价格。这将是挪威同类产品中的第一个,加强了该国在全球航运脱碳努力中的地位。


人们对氢在海上应用的兴趣迅速增加,氢能被视为实现航运业到2050年将温室气体排放量减少50%的宏伟目标的重要一步。降低燃料电池的成本和增加获得技术的机会对加速过渡至关重要。


这项倡议是朝着实现这两个目标迈出的重要一步,它生产了目前无法大规模使用的模块化系统。Corvus-丰田合作伙伴关系将成为一个强有力的参与者,使船用燃料电池的容量能够显著增加。


“将燃料电池模块添加到我们的产品组合中是Corvus的一个必然步骤,并推进了我们成为零排放船舶解决方案领先供应商的愿景。燃料电池技术已达到成熟水平,下一步将扩大系统规模。丰田处于发展的前沿,是迄今为止我们取得成功的最佳合作伙伴,”Corvus能源公司首席执行官盖尔·比约尔凯利说。


“脱碳是不可避免的,在丰田,我们相信氢气将在创造一个更美好的未来中发挥核心作用,无论是在环境上还是在经济上。我们最近在布鲁塞尔成立的燃料电池业务小组期待着与Corvus能源公司和联合体成员合作,为船舶应用提供燃料电池解决方案。该项目将在氢社会的发展中发挥重要作用,”丰田汽车欧洲公司燃料电池事业部主任西博尔特·帕凯说。

丰田开发出封装式燃料电池系统模块,可提高氢使用率以实现碳中和

在绿色航运计划中拥有强大的所有权和合作伙伴


Corvus新的专用燃料电池部门将设计和认证船用燃料电池系统,使用丰田燃料电池技术作为更大系统的组成部分。此外,还将开发一个将电池和燃料电池操作结合起来的特定船舶控制系统,以便与一系列系统集成商的电源管理系统轻松集成。


在诺斯克水电公司、Equinor、壳牌和BW集团等强大所有者的支持下,Corvus计划扩大生产规模,以反映其在电池系统领域的世界领先地位。开发合作伙伴USN和NCE Maritime CleanTech将提供氢气安全方面的知识,而Equinor、诺雷德、威廉森和LMG Marin将从正在进行的氢气项目中获得关键经验。

来源:盖世汽车

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