Probleme von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen

Probleme von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen

Probleme von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen. Was treibt die Kosten von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen in die Höhe? Suchen Sie nach Lösungsansätzen für diese schwierigen Probleme.

Gegenwärtig betrachten viele Länder weltweit die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie als wichtigen Bestandteil ihrer zukünftigen Energiestrategie. Die Lösung des Kostenproblems ist zu einer wichtigen Voraussetzung für die Förderung der Entwicklung von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff -Brennstoffzellen geworden.

Hohe Kosten führen zu Widerstand

In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen in der Branche an Bedeutung gewonnen. Für eine flächendeckende Implementierung und Anwendung müssen jedoch noch zahlreiche Probleme gelöst werden, darunter die hohen Kosten. Die Anschaffungskosten eines Wasserstoff-Brennstoffzellenbusses sind mehr als doppelt so hoch wie die eines Benzin- oder Elektrofahrzeugs. Die Kosten sind entscheidend für die umfassende und schnelle Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen. Die hohen Kosten lassen sich vor allem auf den noch nicht ausgereiften Kern und die unzureichende Entwicklung wichtiger Komponenten in der Wertschöpfungskette zurückführen. Hinzu kommt die hohe Abhängigkeit von externen Anbietern, der mangelhafte Infrastrukturausbau sowie die noch nicht ausgereiften Normen und Vorschriften.

Die hohen Kosten des gesamten Fahrzeugs haben viele Gründe und betreffen alle Glieder der industriellen Wertschöpfungskette, wie Rohstoffe, Bauteile und Infrastruktur. Aus technischer Sicht lassen sich die Hauptgründe wie folgt zusammenfassen:

Zum einen sind wichtige Rohstoffe und Bauteile von Importen abhängig.
Zum anderen sind die Herstellungskosten des gesamten Fahrzeugs hoch.
Drittens ist die Wasserstoffproduktion technologisch noch nicht ausgereift.
Viertens bestehen Probleme hinsichtlich der Wasserstoffspeicherung, des Transports und der Infrastruktur für Wasserstofftankstellen. Hinzu kommen Probleme unzureichender Technologie und hoher Kosten. All dies erhöht die Kosten für den Einsatz von Brennstoffzellen-Nutzfahrzeugen mit Wasserstoffantrieb und hemmt die Massenproduktion.
Fünftens wirken sich auch regulatorische Richtlinien und Normen indirekt auf die Kosten aus. Beispielsweise stuft China Wasserstoff in seiner aktuellen Politik als Gefahrgut für den Straßentransport ein, und das Transportvolumen ist streng reguliert. In dieser Phase ist die Wirtschaftlichkeit praktisch nicht gegeben.

Suchen Sie nach Ideen zur Lösung schwieriger Probleme

Gegenwärtig betrachten viele Länder weltweit die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie als wichtigen Bestandteil ihrer zukünftigen Energiestrategie. Die Lösung des Kostenproblems ist zu einer wichtigen Voraussetzung für die Förderung der Entwicklung von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen geworden.

Anwendung einer Ultraschall-Sprühanlage an der Membranelektrode eines Wasserstoff-Brennstoffzellen-Nutzfahrzeugs

Membranelektroden bilden das Herzstück von Brennstoffzellen-Stacks in Nutzfahrzeugen und bestimmen maßgeblich die Gesamtleistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Fahrzeugs. Ultraschall-Sprühgeräte sind daher zu Schlüsselkomponenten für die Herstellung von MEA-Katalysatorschichten in Nutzfahrzeugen geworden. Die Betriebsbedingungen in Nutzfahrzeugen sind anspruchsvoll: Häufiges Anfahren und Anhalten, hohe Stromschwankungen und kontinuierliche Vibrationen stellen extrem hohe Anforderungen an die Gleichmäßigkeit, Haftung und Chargenkonsistenz der Beschichtung. Beim Ultraschall-Sprühen wird die Platin-Kohlenstoff-Katalysatorsuspension mittels hochfrequenter Vibrationen in mikrometergroße Tröpfchen zerstäubt. Diese werden unter niedrigem Druck schonend auf die Oberfläche der Massenaustauschmembran aufgebracht, um die CCM-Katalysatorschicht zu vervollständigen.

Dieses Verfahren ermöglicht eine präzise Kontrolle der Beschichtungsdicke, geringe Dickenabweichungen und erzeugt eine gleichmäßige und stabile Dreiphasen-Reaktionsgrenzfläche. Dadurch wird eine stabile Ausgangsleistung der Brennstoffzelle auch unter hoher Last gewährleistet und die hohen Leistungsanforderungen von Nutzfahrzeugen wie Lkw und Bussen erfüllt. Im Vergleich zu herkömmlichen Sprühverfahren kann die Ausnutzungsrate der Edelmetallkatalysatoren über 90 % erreichen. Dies reduziert effektiv den Platinverbrauch und senkt die Herstellungskosten von Brennstoffzellen für Nutzfahrzeuge. Da das Sprühverfahren ohne Hochdruckeinwirkung auskommt, ist die Protonenaustauschmembran weniger anfällig für Faltenbildung und Aufquellen. Die Katalysatorschicht haftet stark, widersteht Fahrvibrationen, erhöht die Lebensdauer der Membranelektrode und erfüllt die Anforderungen für einen Betrieb von Tausenden von Betriebsstunden in Nutzfahrzeugen.

Die Anlage ermöglicht die Festlegung von Prozessparametern und gewährleistet eine hohe Produktreproduzierbarkeit. Sie eignet sich für die Mustererstellung in Forschung und Entwicklung sowie zur Erweiterung der Produktionskapazität durch Mehrfachdüsenanordnungen. Sie ist geeignet für die Massenproduktion und Fertigung großflächiger Substrate für Membranelektroden in Nutzfahrzeugen und bietet eine zuverlässige Beschichtungslösung für die großflächige Einführung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen.

Über Cheersonic

Cheersonic  ist der führende Entwickler und Hersteller von  Ultraschallbeschichtungssystemen  zum Aufbringen präziser Dünnschichtbeschichtungen zum Schutz, zur Verstärkung oder zur Glättung von Oberflächen an Teilen und Komponenten für die Märkte Mikroelektronik/Elektronik, alternative Energien, Medizin und Industrie, einschließlich spezieller Glasanwendungen im Bauwesen und in der Automobilindustrie.

Unsere  Beschichtungslösungen  sind umweltfreundlich, effizient und äußerst zuverlässig und ermöglichen eine drastische Reduzierung von Sprühnebel, Einsparungen beim Rohstoff-, Wasser- und Energieverbrauch sowie eine verbesserte Prozesswiederholbarkeit, Übertragungseffizienz, hohe Gleichmäßigkeit und reduzierte Emissionen.

Chinesische Webseite: Cheersonic bietet professionelle Beschichtungslösungen