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AVL
AVL Proton Exchange Membrane Brennstoffzelle (PEMFC) Systeme für elektrische Fahrzeuge – von PKW-, LKW- und Bus- bis zu Marine-Anwendungen
Wie kann eine emissionsfreie Mobilität aussehen, die allen Kundenerwartungen hinsichtlich Reichweite, Betankungszeit, Komfort und Preis entspricht? Besonders in Zeiten mit drastisch verschärften Verbrauchszielen und reduzierten Schadstoffgrenzwerten ist diese Frage wohl die meist gestellte in der Automobilindustrie. Eine definitive Antwort wird darauf ist jedoch schwierig zu finden. Fest steht, dass die Antriebsformen der nächsten Fahrzeuggenerationen ein breites Spektrum unterschiedlichster Technologien darstellen wird. Elektrifizierung ist hier ein Schlagwort, welches den Markt aktuell sehr beherrscht. Dabei hat die Elektrifizierung des Antriebsstrangs viele Gesichter, wobei die Brennstoffzelle eine sehr vielversprechende Technologie darstellt. Eine bereits schon häufig von der Bildfläche verdrängte Technologie ist nun stärker denn je zurück. In den letzten Jahren ist die Brennstoffzellentechnologie von einem Forschungsthema zu einem gereiften Serienentwicklungsthema geworden. Zuletzt zeigt die PEM (Proton Exchange Membrane) Technologie große Potentiale für einen breiten Bereich der mobilen Anwendungen. AVL hat diese Richtung sehr früh erkannt und bereits vor mehr als 15 Jahren damit begonnen, in die Entwicklung dieser Technologie zu investieren. Heute ist AVL mit ~160 Mitarbeitern im Bereich Brennstoffzelle der bevorzugte Entwicklungspartner von der konzeptionellen Auslegung bis hin zur Fahrzeugintegration.
In der Entwicklung der PEM-Technologie konzentrieren sich die Hauptanstrengungen auf Kostenreduzierung bei gleichzeitiger Optimierung von Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Die kritischen Betriebsbedingungen von Brennstoffzellen führen zu Korrosionseffekten und reduzieren die Lebensdauer des Stacks. Viele Effekte stehen in Zusammenhang mit Problemen des Wassermanagements. Eine Leistungsoptimierung erfordert daher die frühe Identifizierung von Problemen und deren Beseitigung durch Änderung des Zelldesigns, der Materialeigenschaften und der Betriebsparameter.
Ein kritischer Betriebszustand der Brennstoffzelle wird üblicherweise durch individuelle Messung der Zellspannungen überwacht. Große Brennstoffzellen-Stacks erfordern teure und komplizierte Messvorrichtungen. Der Betrieb bei kritischen Bedingungen erzeugt ein überlagertes Spannungs-Signal und bildet nachweisbare Spektralkomponenten (Oberwellen). Selbst wenn Oberwellen nur von einzelnen Zellen verursacht werden, ist die Verzerrung in der Stack-Summenspannung messbar. Der AVL THDATM (total harmonic distortion analyser) kann alle wichtigen kritischen PEM-Fehlermodi wie Membrantrocknung, Flüssigwasserprobleme und Hunger-Effekte erkennen. Diese Methodik kann nicht nur am Prüfstand, sondern in Echtzeit im Fahrzeug verwendet werden und kann damit kritischen Betriebszustände vorzeitig erkennen und entgegenwirken. Die Lebensdauer des Brennstoffzellenmotors kann dadurch mit niedrigen Kosten drastisch erhöht werden.
Durch die Nutzung einzigartiger Synergien zwischen der Entwicklung von Brennstoffzellenprodukten sowie der Entwicklung von Test- und Simulationstools bietet AVL äußerst kreative, ausgereifte und anwendungsspezifische Lösungen für alle Marktanforderungen.
Detaillierte Informationen finden Sie hier: https://www.avl.com/web/guest/-/avl-proton-exchange-membrane-fuel-cell-pemfc-system