Dr. Margitfalvi JózsefJ

Hasonló dokumentumok
Mayer Zoltán: Tüzelőanyag-cellás járművek és a kapcsolódó hidrogén-töltőinfrastruktúra helyzete, várható fejlődése

Hidrogén tüzelőanyag-cellás járműhajtás az E-mobilitás szerves része

A BÜKK-MAK LEADER vidékfejlesztési közösség 1 falu 1 MW energiatermelési integrációja

Kriston Ákos, Fuel Cell Hungary, ELTE Október 25. Gyır

Elektromos busz szakmai tanácskozás Jeránek Tamás, divízió vezető Process Industry and Drives

Nemzeti Technológiai Platform kenysége

Megújuló energiák szerepe a villamos hálózatok energia összetételének tisztítása érdekében Dr. Tóth László DSc - SZIE professor emeritus

Tüzelıanyag-cellák. Kriston Ákos, PhD hallgató, Inzelt György, egyetemi tanár ELTE Kémiai Intézet, Elektrokémiai és Elektroanalitikai Laboratórium

A Vidéki Elektromos Közlekedés Bevezetése a Bükk Térségi LEADER Egyesület Területén

Protoncserélő membrános hidrogén - levegő tüzelőanyag-cellák működési elve, szabályozása és alkalmazása

Gyepes Tamás, Kriston Ákos STS Group Zrt. Eötvös Loránd Tudományegyetem, Kémiai Intézet, Elektrokémiai és Elektroanalitikai Laboratórium

A BIZOTTSÁG KÖZLEMÉNYE AZ EURÓPAI PARLAMENTNEK, A TANÁCSNAK, AZ EURÓPAI GAZDASÁGI ÉS SZOCIÁLIS BIZOTTSÁGNAK ÉS A RÉGIÓK BIZOTTSÁGÁNAK

Effects and opportunities of supplying electric vehicles by public charging stations

Regionális nemzeti nemzetközi energiastratégia

E-mobilitás Európában és Zala megyében

IVECO a fenntartható fejlődésért Az IVECO CNG jármű kínálata

Jedlik Ányos Terv. Dr. Lenner Áron Márk helyettes államtitkár Magyar Energia Szimpózium Budapest, szeptember 24.

(Bio)etanol tüzelıanyag elınyök és hátrányok

Megújuló energiaforrások

Hidrogén elıállításának és energetikai felhasználásának költségelemzése

Elektromobilitás és energiatudatosság a közösségi közlekedésben

Elektromos autó töltő oszlop

Közlekedési rendszerek és e-mobilitás

A magyar elektromobilitás helyzete, várható trendek, lehetőségek

- HTTE - Hidrogéntermelı tároló egység (járművek meghajtásához) Szerzı:

enerátor és otor a jövőbe mutat A Volt és Amper(a) mechatronikája

Bud apes március 22

Műszaki adatok Érvényes a 2016-os gyártási évre. Das Auto.

BYD Zöld Város Koncepció

E-mobilitás konferencia és mérnöki kamarai szakmai továbbképzés AUTOMOTIVE Hungary október 18., Budapest. Tompos András

Deformáció hatása a hidrogéntárolás tulajdonságaira Mg-alapú amorf ötvözetben

Lexus HS 250h: hibrid luxuskivitelben

Van-e Diesel válság? HOL TARTUNK AZ E- MOBILITÁS TERÜLETÉN? DR.-ING. ANISITS FERENC BPMK KONFERENCIA OKTÓBER 18.

STS GROUP ZRt. FUELCELL (Hidrogén üzemanyagcellás erőművek). Előadó: Gyepes Tamás (Elnök Igazgató) Kriston Ákos. Vándorgyűlés előadás,

Városi (Tömeg)Közlekedés Revolúciós Megújítása. Koncepcióvázlat Dr. Élő Gábor, egyetemi docens SZE ITOK kutatócsoport vezető

ERŐMŰVI FÜSTGÁZBÓL SZÁRMAZÓ CO₂ LEVÁLASZTÁS KÖRNYEZETI HATÁSAINAK VIZSGÁLATA ÉLETCIKLUS ELEMZÉSSEL. Sziráky Flóra Zita

Közösségi közlekedéssel a zöldebb környezetért. vezérigazgató

Aktuális kutatási trendek a villamos energetikában

Energetikai Szakkollégium április 5. Dr. Gács Iván BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52

Tüzelıanyag cellák befektetıi piaca. Magyar Energetikai Társaság Hidrogén Tagozat Dr. Kovács Antal Ferenc Március 3.

Az elektromos mobilitás gazdasági jövőképe: a járműipar, a közlekedés, az energetika és a digitalizáció konvergenciája

AZ ELEKTROMOBILITÁS JÖVŐJE BALOGH SZABOLCS ÜGYVEZETŐ NKM MOBILITÁS KFT.

Kültéri, nagy teljesítményő LED Fényforrások

Üdvözli Önt a KONTAKT-Elektro Kft.

AZ ELEKTROMOBILITÁS ÜZEMELTETÉSI KIHÍVÁSAI

NAPELEMEK KÖRNYEZETI SZEMPONTÚ VIZSGÁLATA AZ ÉLETCIKLUS ELEMZÉS SEGÍTSÉGÉVEL. Darvas Katalin

Készítették/Made by: Bencsik Blanka Joy Chatterjee Pánczél József. Supervisors: Gubán Dorottya Mentorok Dr. Szabó Ervin

Minőség és innováció az elektromos autóbuszgyártásban

Az elektromos autóbuszok üzemeltetése a közforgalmú közlekedésben Tartalom

Általános Kémia, 2008 tavasz

7 Elektrokémia. 7-1 Elektródpotenciálok mérése

Hálózati akkumulátoros energiatárolás merre tart a világ?

Mk i i elıad Takács Tibor

A BIZOTTSÁG JELENTÉSE AZ EURÓPAI PARLAMENTNEK, A TANÁCSNAK ÉS AZ EURÓPAI GAZDASÁGI ÉS SZOCIÁLIS BIZOTTSÁGNAK

ENSZ EGB június 16. Pollák Iván 1. GRPE Working Party on Pollution and Energy (Légszennyezés és energiakérdésekkel foglalkozó munkacsoport)

Elektromos kukásautó Út a jövőbe!

a jövő energiahordozója

Innovatív közlekedésbiztonsági eszközök

Budapest Főváros XI. Kerület Újbuda Önkormányzata Képviselő-testülete. /2017. (... ) önkormányzati rendelete

Smart city vagy Fenntartható települések a mi mérnöki szemünkkel

A REZIPE nemzetközi együttműködés bemutatása, a projekt eddigi eredményei és céljai, a Zéró Emissziós Platform meghirdetése

Rugalmas közlekedésben alkalmazott járművek, és járműtechnológiák

Észak-Rajna-Vesztfália Európa modellrégiója az elektromobilitás területén

Energiatárolás szerepe a jövő hálózatán

Targonca meghajtások. Kövessünk-e valamennyi irányzatot?

Hibrid autóbusz gyártás Magyarországon

Major Ferenc részlegvezető ACIS Benzinkúttechnika kft.

s e l f e q u i p m e n t A szolgáltatási kör kiszélesítése A technológia: megbízhatóságunk és minıségünk szimbóluma,

Kommunális gépek és járművek, hulladékkezelő eszközök a MUT Hungária Kftt ől

Living Lab alkalmazási lehetőségek és példák

Nádasi Réka Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

OKOS KÖZLEKEDÉSI ALKALMAZÁSOK Benyó Balázs, Fördős Gergely

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem?

AZ ELEKTROMOBILITÁS KORMÁNYZATI FELADATAI. III. Elektromobilitás Konferencia. Weingartner Balázs államtitkár Innovációs és Technológiai Minisztérium

Tervezzük együtt a jövőt!

2009. évi CXXII. törvény 2. (3) bekezdése szerinti tájékoztatás

Az ECO DESIGN direktíva hatása az elosztótranszformátor piacra

35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Győr, az elektromos autók mintavárosa

Tartalom. HTC szabadalmak és 385 millió USD értékű fejlesztés a 2020-as tokiói olimpiáig

Protoncserélő membrános hidrogén - levegő tüzelőanyag-cellák működési elve, szabályozása és alkalmazása

A GUMIABRONCS

A HINKLEY POINT C ATOMERŐMŰ GAZDASÁGI VIZSGÁLATA A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ ADATOK ALAPJÁN

Szuper kondenzátorok és egyéb tároló elemek alkalmazása az intelligens villamos energia hálózaton

A járműhajtásláncok fejlődési irányai

A hazai elektromos busz ötletének megvalósítása, fejlesz téstől sorozatgyártásig Elektrom

A felhasznált energia mennyiségének csökkentése. 1) műszaki tényező: energiahatékonyság. 2) emberi tényező: mértékletesség

ÉVES BESZÁMOLÓ JÚLIUS JÚNIUS

Műszaki adatok Érvényes a 2017-es gyártási évre. Golf Alltrack

KÖRNYEZETBARÁT JÁRMŰ ÜZEMELTETÉS 2008

Toyota Hybrid Synergy Drive

Hidrogén alapú villamosenergia-tárolás szigetüzemű rendszerekben. Milánkovich Attila, E.ON Hungária

Nap-, szél- és geotermikus energiák, biomassza-hasznosítás a IV. Megújuló Energia Szakmai Napon

M-Power Chiptuningbox Importőri Nagykereskedelmi Árlista Ősz.

Magyarország energiaellátásának általános helyzete és jövıje

Nukleáris alapú villamosenergiatermelés

EIT-KIC-MÜC ÁRAMTERMELÉS BAKTÉRIUMOKKAL: EREDMÉNYEK, LEHETŐSÉGEK, LIMITÁCIÓK

A közúti közlekedésből származó légszennyezés csökkentése

Az elektromobilitás helyzete és közeljövője Magyarországon és a világban. Sebestyén István. Everda Kft.

Átírás:

Az elektro-mobilit mobilitás és s a hidrogén-mobilit mobilitás lehetőségei, feladatai Magyarországon gon és s az EU-ban ban Infónap, nap, Budapest 2016 június j 6 Hidrogén és s tüzelt zelıanyag-cellás s technológi giák aktuális helyzetének áttekintése, különös k tekintettel a mobilitásra Dr. Margitfalvi JózsefJ Magyar Hidrogén és s TüzelT zelıanyag-cella Egyesület

Hidrogén és s tüzelt zelıanyag-cellás technológi giák A hidrogén és a tüzelıanyag-cellás technológiák képezik az alapját a jövıben kiépülı Hidrogén gazdaság -nak. A hidrogéngazdaság az energetika és a közlekedés hidrogén alapú rendszerek irányába történı határozott orientációját jelenti, amelyben a gazdaság fogyasztási és szállítási szükségleteinek kielégítéséhez és a társadalom számára hasznos új alkalmazásokban a felhasznált energiát jelentıs részben a hidrogén fogja szolgáltatni. Ezáltal biztosítható lesz a légkör CO2 tartalma 2 növekedésének megállítása.

Hidrogéngazdas ngazdaság A hidrogéngazdas ngazdaság g az alábbi öt t technológiai területet öleli fel: Elıállítás Tisztítás Tárolás Szállítás Gépkocsi Felhasználás Közlekedés A hidrogén fı felhasználási területe a tüzelıanyagcellákban történı alkalmazás, amely során a kémiai energia elektromos-, illetve hıenergiává alakul át. Mind az öt technológiai területen új eljárások kidolgozása szükséges, ami viszont új anyagok fejlesztését igényli. 3

Hidrogén n a közlekedk zlekedésben A hidrogént a gépjármővek tüzelıanyag-celláiban (TC) alkalmazzák; A TC gépjármővek is elektromos jármőveknek tekintendık (FCEV); A hidrogén a TC-ban alacsony hımérsékleten oxidálódik, a reakció terméke (i) elektron, (ii) víz és (iii) hı; A gépjármővekben 350 és 700 bar nyomáson tárolják a gázhalmazállapotú hidrogént; A tárolt mennyiség elegendı 500-600 km megtételére; A FCEV gépjármővek elterjedését korábban a TC-k magas önköltsége gátolta. 4

PEM típust pusú tüzelıanyag-cella felépítése Bipoláris lemez Bipoláris lemez Anód oldali katalizátor Katód oldali katalizátor MEA = Membrán elektród együttes membrán Hidrogén Gáz-diffúziós réteg (GDL) módosított szénszövet Levegı 5

PEM típust pusú tüzelıanyag-cella kötegek Ismétlıdı egységek Bipoláris lemez lemez Membrán elektród együttes (MEA) A MEA 3 vagy 5 rétegő lehet 6

PEM-típus pusú tüzel zelıanyag anyag-cell cellák felépítése H 2 O 2 Katalizátor réteg TEM felvétele 7 Bipoláris lemez kollektor Gázbezetés Diffuziós réteg Anód kazalizátor Membrán Katód katalizátor Diffuziós réteg Gázbezetés Bipoláris lemez

A katód d aktiválása nem hatékony Cellafeszültség Katód aktiválás Cella ellenállás Anód aktiválás Anyagtranszport Áramsőrőség, 8

A PEM típust pusú tüzelıanyag- cella Pt szüks kséglete DOE célkitőzés Új típusú TC kötegek 4th Energy Wave becslése: dizel katalizátorok Pt tartalma 9

Tüzelıanyag-cellák k várhatv rható élettartama és s költsk ltségcsökkenése FC élettartam, 1000 km TC költsége, Eur/kW 2010 2015 2020 2050 115 180 247 290 500 110 43 Forrás: McKinsey & Co (2010.): A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles 10

Tüzelıanyag-cellák k várhatv rható költségcsökkenése 10 év alatt a költségcsökkenés 90 % Forrás: McKinsey & Co (2010.): A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles 11

Tüzelıanyag-cellákban alkalmazott katalizátorok torok CO-toler toleráns anóde és s MeOH anóde: PtRu(alloy), PtRh(alloy), Pt/WO 3, Pt/MoO 3, etc. Katód d (O 2 redukció): Pt, Pt 3 M (alloy), PtV(alloy), PtCr(alloy) Pt mentes szénstrukt nstruktúrák Az aktív katalizátorok Pt tartalma 20-40 t % között volt!!! 12

Ultra-alacsony alacsony Pt tartalmú katód katal alizátorok: Pt monoréteg (Pt mrpd/c, Pt mrpdir/c) Háromszoros specifikus ORR aktivitás növekedés 940 µa/cm2 Húszszoros ORR aktivitás növekedés egységnyi tömegre (PtMLPdIr/C): 2.2 A/mgPt 13

Többfémes réteges r nanoszekezetek (Pt/Au/Pd/Co) Piotr Zelenay és munkatársai 14

Üreges Pt nanokatalizátor tor 15

Új j katód d katalizátor tor PEM-hez nanováz z alapon PtNi3 polihedra PtNi intermedier Pt3Ni nanováz Pt nanováz Highly Crystalline Multimetallic Nanoframes with Three-Dimensional Electrocatalytic Surfaces Vojislav Stamenkovic (ANL) & Peidong Yang (LBNL/UCB) Science, 343 (2014) 1339 16

Új j katód d katalizátor tor nanováz alapon Az aktivitás növekedés kb. 30-szoros Vojislav Stamenkovic (ANL) & Peidong Yang (LBNL/UCB) Science, 343 (2014) 1339 17

Bipoláris lemezek fejlesztése se PEM cellákhoz Polimer alapú bipoláris lemezek Fém bipoláris lemez 18

Fémalapú bipoláris lemez According to a presentation made at Fuel Cells Durability & Performance 2009 (December 8-9, 2009 Alexandria, VA USA) The Ford Motor Company is to present on Nanometer Range Gold Coated Stainless Steel for Automotive Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Bipolar Plate. AuNanoclad márkanév Gyártó: Daido Steel Vastagság: g: 0.1 mm Aranyréteg: 20 nm 5 g Au egy 80 kw autóban 19

Fémalapú bipoláris lemez gyárt rtása 20

Tüzelıanyag-cellás személyg lygépkocsit gyárt rtók Audi Honda Hyundai Mercedes-Benz Toyota A7 H-Tron Quattro FCX Clarity Tucson Fuel Cell (Ix35) B-Class F-Cell Mirai 21

Világc gcégekgek a HFC technológi giákban Téves vélekedés: hidrogén és tüzelıanyag-cellás technológiákat, jármőveket csak kis, amatır, garázscégek fejlesztenek. A valóság: main stream világcégek invesztálnak HFC technológiákba Az FCH JU (Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking) ipari tagjai például:

Tüzelıanyag-cellás s meghajtás két t alapesete 23

Tüzelıanyag-cellás s személyg lygépkocsik Honda FCX típusú hidrogénhajtású tüzelıanyag-cellás gépkocsijának a metszete 24

Tüzelıanyag-cellás s személyg lygépkocsi Hyundai Ix35 25

Tüzelıanyag-cellás s személyg lygépkocsi Toyota Mirai 26

Honda új j tervezésőtc gépkocsija és s tüzelt zelıanyag- cellája Forrás: http://electriccarreport.com 27

28

Hidrogén n töltt ltıállomások Egy személygépkocsi töltésideje 4-5 perc, A kb. 5 kg hidrogénnel a jármő 500-600 km-t tud megtenni 29

Hidrogén n infrastruktúra Hidrogén töltıállomás Innsbruckban (kép: H2-International) Hidrogén szállítása trailerrel (Air products) 30

Infrastruktúra: ra: hidrogén töltıállomás Shell hidrogén töltıállomás, Washington, DC A Honda napelemes hidrogén töltı állomása 31

ITM Power hidrogén n töltt ltıállomása Angliában szélenergia alapon 225kW os szélturbina közvetlenül van összekötve az elektrolizálóval és a hidrogén tárolóval (220 kg). A mellette kiépített 30 kw teljesítményő 32 tüzelıanyag-cella az épületek energia ellátását biztosítja.

Hidrogén n töltt ltıállomások Európában 33

Hidrogén n töltt ltıállomások száma Ország vagy régió H2 töltőállomások 2013-2014 2015 -re tervezett 2020-ig tervezett (épülő) Európa 36 95 ( 64) 430 Japán 21 100 >100 Korea 13 43 200 USA 9 >50 (35) >100 Jelenleg a világon 214 hidrogén töltıállomás mőködik, további kb. 100 jelenleg építés alatt áll 34

Hidrogén n töltt ltıállomások Németországban 35

Tüzelıanyag-cellák k alkalmazásai: Közlekedési alkalmazások - autóbuszok Tüzelıanyag-cellás autóbusz Amsterdamban Tüzelıanyag-cellás autóbusz Berlinben 36

Európai TC busz programok CHIC (Clean Hydrogen in European Cities) a legnagyobb európai TC busz projekt a hozzátartozó töltı infrastruktúra kialakításával. Két programot indítottak nagy sikerrel : HyFLEET: CUTE projekt (2006-2009) és a CUTE project (2001-2006). Phase 0 városok: Hamburg (DE), Köln (DE), Berlin (DE), Whistler (CA). 30 db FC busz + 4 hidrogén ICE busz (Berlinben) Phase városok: Aargau (CH), Bolzano/Bozen (IT), Milanó (IT), London (UK), Osló (NO), Aberdeen (UK) 26 FC busz mőködött a napi forgalomban Buszgyártók: Daimler Buses (EvoBus), MAN, Solaris, Van 37 Hool, VDL Bus & Coach

Autóbuszokba tervezett tüzelıanyag-cella Teljesítmény 35-95 kw között 38

Autóbuszokba tervezett tüzelıanyag-cellák General Motors, 93 kw teljesítményő TC-je 39

BEV és s FCEV gépkocsik g összehasonlításasa A gépjármő hatótávolsága és tömege közötti összefüggés Hasznos energia sőrőség (Wh/Liter) BEV és FCEV gépkocsiknál Forrás: McKinsey & Co (2010.): A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles 40

BEV és s FCEV összehasonlításasa Volkswagen E-Golf Toyota Mirai Bekerülési költség 29.800 $ 58.500 $ -10000 $ * Teljesítmény 115 LE 141 LE Nyomaték 199 lb-ft 247 lb-ft Utazási távolság 83 Mérföld, 134 km 312 Mérföld 502 km Töltési idő (Tankolási idő) 4 óra 5 perc * ingyenes hidrogén tankolás 5 éven keresztül Megjegyzés: hideg idıben és nyári melegben az BEV gépjármővek teljesítménye 50, illetve 25 %-kal csökkenhet 41

BEV és s FCEV összehasonlításasa A Tüzelıanyag-cellás jármővek felülmúlják az akkumulátorosokat az alábbi paraméterekben: Kisebb súly Kisebb helyigény a gépkocsikban Kevesebb a CO2 kibocsátás Alacsonyabb a teljes életciklus költség Gyorsabb feltöltési idı Az akkumulátoros jármővek felülmúlják tüzelıanyagcellásokat az alábbi paraméterekben: Alacsonyabb a 100 km-re vetített üzemanyag költség A kezdeti szakaszban az infrastruktúra könnyebben biztosítható Szél és fotó-voltaikus elektromos energia esetén kedvezıbb a fajlagos energiafogyasztás 42

A hajtásl sláncok elterjedésének becslése se Hagyományos megközelítés Zero emisszió BEV dominencia Zero emisszió FCEV dominencia ICE-D PHEV ICE-B BEV FCEV Forrás: McKinsey & Co (2010.): A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles 43

A CO2 kibocsátás és s a hatótávols volság g közötti k összefüggés különbözı meghajtásokn soknál Forrás: McKinsey & Co (2010.): A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis - The role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles 44

A közeljk zeljövı kilátásai A tüzelıanyag-cellák legjelentısebb felhasználója a jövıben a közlekedés lesz. Az Európai Bizottság COM (2010) 186 számú közleménye (Európai stratégia a tiszta és energiatakarékos jármővekrıl) megállapítja, hogy az akkumulátoros meghajtású, illetve a hidrogén üzemő tüzelıanyag-cellás jármővek fejlesztési irányai egymást kiegészítik és a villamos meghajtású jármővek piaci részesedése 2020-ban eléri a 1-3%-ot 2030-ig a 20-30%-ot. 45

Elektromobilitás s a jövıbenj Kismérető személygépkocsik: BEV Rövid utazótávolság: BEV Nagyobb mérető személygépkocsik: FCEV Hosszabb utazótávolság: FCEV Autóbuszok: FCEV Kismérető szállítójármővek: BEV + FCEV Tehergépkocsik: FCEV A két rendszer kiegészíti egymást 46

A közeljk zeljövı kilátásai A gépkocsigyártók mögé felzárkóztak a hidrogén infrastruktúra kialakításában úttörı szerepet játszó cégek is. 47

Összefoglalás A bemutatott példák szemléletesen mutatják, hogy a tüzelıanyag-cellák fejlesztésének eredményeként a közlekedésben várható a TC meghajtás fokozott elterjedése; Az akkumulátoros és a tüzelıanyag-cellás elektromos meghajtások kiegészítik egymást; Mindkét hajtáslánc elterjedését az infrastruktúra hiánya gátolja; Elgondolkodtató, hogy hazánk milyen jelentıs mértékben le van maradva; Feladatunk, hogy ezt a lemaradást valamilyen módon és minél hamarabb csökkentsük. 48

A közlekedk zlekedés s fejlıdési szakaszai XIX század XX század XXI század 49