PEM Fuel Cell Application – From Components to Systems

Die Brennstoffzelle ergänzt rein batterieelektrische Mobilität dort, wo Fahrzeuge mit hohen Massen große Reichweiten erzielen sollen. Die Schaeffler-Strategie zielt darauf ab, sowohl die Wasserstoffproduktion aus regenerativ erzeugtem Strom als auch die Rückverstromung in der Brennstoffzelle an Bord der Fahrzeuge wirtschaftlicher zu machen, als dies heute angesichts kleiner Stückzahlen möglich ist. Der Schlüssel dazu liegt in einer Industrialisierung der Herstellprozesse von Komponenten, Subsystemen und perspektivisch auch kompletten Brennstoffzellensystemen.

Auf Komponentenebene entwickelt Schaeffler ein Bipolarplatten-Modul, das konsequent auf die Industrialisierung in hohen Stückzahlen ausgelegt ist. Ein technisch herausragendes Merkmal der Bipolarplatte ist ein von Schaeffler entwickeltes Beschichtungssystem, das eine Passivierung verhindert und so eine hohe Standzeit ermöglicht. Auf Ebene der Subsysteme spielt die Medienversorgung eine wesentliche Rolle für Leistung und Dauerhaltbarkeit der Brennstoffzelle. Für den Luftpfad entwickelt Schaeffler einen Verdichter, der aufgrund eines Folien-Luftlagers einen reibungs- und schmierungsfreien Betrieb erlaubt. Für den Wasserstoffpfad sind Rezirkulationsdüsen in Entwicklung, die eine präzise und reproduzierbare Mengensteuerung erlauben. Des Weiteren arbeitet Schaeffler an Subsystemen für Thermomanagement und elektronische Steuerung der Brennstoffzelle sowie an Stacks als Komplettmodul. Als Entwicklungsplattform kommt dafür ein in Kooperation mit einem Brennstoffzellen-Systemintegrator entwickeltes Brennstoffzellensystem mit einem Stack aus dem Hause Schaeffler zum Einsatz, das im Juni 2022 in ein leichtes Nutzkraftfahrzeug integriert und dessen alltagstaugliche Fahrtüchtigkeit nachgewiesen wurde.

Vom Produktionsstart für großserientaugliche Bipolarplattenmodule bis hin zur Systemerprobung in realen Fahrzeugen deckt Schaeffler alle technischen Facetten ab, die eine schnelle Industrialisierung der Brennstoffzelle ermöglichen.