Toyota-Brennstoffzelle-Modul

Toyota bereitet Verkauf von Brennstoffzellenmodulen vor

Copyright Abbildung(en): Toyota

Toyota bereitet den Vertrieb von Brennstoffzellenmodulen in Japan vor: Voraussichtlich ab diesem Frühjahr sollen die kompakten Systemmodule an Unternehmen verkauft werden, die Brennstoffzellenprodukte für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen entwickeln und herstellen. Dazu zählen mobile Einsatzbereiche wie Lkw, Busse, Züge oder Schiffe ebenso wie stationäre Generatoren.

Toyota treibt einerseits die Verbreitung von Brennstoffzellenfahrzeugen voran, agiert andererseits aber auch als Systemlieferant von Brennstoffzellen, um die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger zu fördern, im Kampf gegen die globale Erwärmung die CO2-Emissionen zu reduzieren und zum Ziel der Klimaneutralität beizutragen. Ob und wann die Module außerhalb Japans erhältlich sein werden, teilte Toyota nicht mit.

Der Autohersteller hat bereits eine Vielzahl von Initiativen in Gang gesetzt, um zur Schaffung einer Wasserstoff-Gesellschaft beizutragen, darunter die Einführung des Brennstoffzellenautos Mirai, des Brennstoffzellenbusses Sora, den Verkauf von Brennstoffzellensystemen an andere Unternehmen sowie die lizenzfreie Bereitstellung von Patenten. Der Autohersteller hat hier die Erfahrung gemacht, dass viele Unternehmen aus verschiedenen Industriebereichen auf der Suche nach Brennstoffzellensystemen sind, die sich leicht an ihre eigenen Produkte anpassen lassen.

Daher hat Toyota ein Produkt entwickelt, das optimierte Systembestandteile aus dem Mirai wie zum Beispiel den Brennstoffzellen-Stack sowie weitere Komponenten unter anderem für Luft- und Wasserstoffzufuhr, Kühlung und Leistungssteuerung in einem einzelnen kompakten Modul verbindet. Dieses neue Modul ist in vier Varianten erhältlich: in einer vertikalen (Typ I, 890 / 630 / 690 mm) und einer horizontalen Ausführung (Typ II, 1270 / 630 / 410 mm) mit jeweils 60 kW oder 80 kW Leistung und einem Gewicht von gut 250 Kilogramm. Toyota hat dabei Erfahrungen und Technologien aus der langjährigen Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen genutzt.

Toyota-Brennstoffzelle-Modul-Hoch
Toyota

Das neue Modul bietet einen großen Spannungsbereich (400 bis 750 Volt) und kann dank eines eingebauten Brennstoffzellen-Aufwärtswandlers direkt an ein vorhandenes elektrisches Gerät angeschlossen werden, das über Motor, Inverter und Batterie etc. verfügt. Dies vereinfacht die Entwicklung und Herstellung und Brennstoffzellenprodukten. Zudem sorgt die Modularisierung des Systems für einen verbesserten Komfort. Die vier Modellvarianten können je nach Anwendung kombiniert werden und lassen sich flexibel an das erforderliche Leistungs-Level und an das vorhandene Platzangebot anpassen.

Hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit, hohe Leistung und Effizienz

Für einen sicheren Betrieb mit Wasserstoff und Hochspannung wurden Sicherheitsmaßnahmen aus der Entwicklung elektrifizierter Fahrzeuge umgesetzt. Dazu zählt insbesondere das Verhindern von Lecks bzw. das sofortige Erkennen und Stoppen von Leckagen. Das Modul ist auf eine Vielzahl von Betriebsumfeldern ausgelegt; damit ist ein sicherer und zuverlässiger Betrieb beispielsweise bei hohen und niedrigen Temperaturen, in größerer Höhe mit niedrigem Sauerstoffgehalt sowie in Anwendungen mit hohen Vibrationen gewährleistet.

Kunden haben zudem die Möglichkeit, technischen Support durch qualifizierte Ingenieure anzufordern; diese unterstützen bei der Bestimmung des optimalen Layouts und Designs im Hinblick auf Effizienz, Nutzungsdauer, Betriebskosten etc.

Das neue Modul biete eine erstklassige Leistungsdichte pro Volumeneinheit, teilt Toyota mit. Dabei nutzt es die Eigenschaften des kompakten Toyota Brennstoffzellensystems, das ohne Befeuchter auskommt, weil das während der Stromproduktion erzeugte Wasser innerhalb des Brennstoffzellen-Stacks zirkuliert. Wartungsarbeiten seien einfach und nur selten erforderlich, was die Gesamtkosten von der Beschaffung über die Nutzung bis zur Entsorgung reduziert.

Quelle: Toyota – Pressemitteilung vom 26.02.2021

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3 relevante Fragen werden von allen Brennstoffzellen Produzenten nie richtig beantwortet.

  1. Kosten der Einheiten
  2. Wartungsaufwand (z.B. über 10 Jahre)
  3. durchschnittliche Lebensdauer des Stacks

aber schön, daß ich jetzt über mögliche Maße und das Gewicht Informationen bekomme – genau diese Informationen sind für den Verbraucher/Kunden aber am wenigsten relevant!!!

Danke hierfür!

Wer nun glaubt, es sei mit diesem „Rundum-sorglos-Paket“ … äääh, dem 250-kg-Modul-Klotz getan, um es sich mal so eben in den Kofferraum seines Kombis zu packen :) , sollte sich gern auch all die Nebenaggregate ansehen, die da noch so erforderlich sind:

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Zusätzlich fehlt auf der Grafik wohl noch ein Anschluß für eine Steuerelektronik.
Und hinter dem „Hydrogen supply“ verbirgt sich natürlich der „klitzkleine“ Hochdrucktank mit eher ausgeprägtem Raumbedarf …

Last edited 1 Jahr zuvor by Wolfbrecht Gösebert

Technologieoffen bedeutet nicht, dass sich die beste Technologie durchsetzt. Selbst wenn das die Brennstoffzelle wäre, was ich gar nicht weiß. Der Kampf wird im Markt ausgetragen. Ein ID.3 Pro für 26k nach Förderung mit 58er Akku ist vom Preis-/Leistung her schon so nahe am Zielvorstellung für einen Familienwagen, dass man mit der Brennstoffzelle im echten Leben abgehängt ist. Was kostet der Toyota Mirai? Mehr als das Doppelte.

Geschickt, so die Fertigungszahl von Brennstoffzellen steigern zu können und damit mehr Umsatz und mehr Gewinn zu erwirtschaften. Und andere Unternehmen können eigene Ideen und Anwendungen mit Brennstoffzellen erschließen und sich dabei auf ihre Kernkompetenz konzentrieren. denn sie können auf ein erprobtes, (mehr oder weniger) ausgereiftes System zugreifen. Wo und ob sich der Einsatz und Aufwand lohnt, müssen die potentiellen Nutzer schon selbst herausfinden. Dabei muss es ja nicht um PKWs gehen. Z.B. falls der Arbeitsdruck des H2 für die Brennstoffzelle nicht so hoch sein muss, lässt sich vielleicht auch so ein stationärer dezentraler Energiespeicher für PV-Anlagen auf H2-Basis realisieren.

Für einen Lkw werden rund 300 Kwh (408 PS) Dauerleistung gebraucht.

Brennstoffzelle mit 400 PS: Daimler & Volvo bauen gemeinsamen Wasserstoffantrieb.

… darunter auch ein Doppelsystem mit 300 kW (rund 408 PS) Dauerleistung für schwere Fernverkehrs-Lkw. … für andere Anwendungsfälle wie die stationäre Stromerzeugung.

Die Serienproduktion planen sie für die zweite Hälfte des Jahrzehnts.

(Quelle: efahrer.chip.de – 05.11.2020

Also auch Daimler & Volvo wollen bei Brennstoffzellensystemen mitmischen, wenn auch viele Jahre später, scheinbar hat sich Daimler doch nicht von Wasserstoff-Lkws verabschiedet.

Ob sich Ende des Jahrzehnts noch jemand für H2-Lkws interessiert, wenn die großen Batterien leichter und günstiger werden, da ist die Frage – vielleicht steigt ja Tesla zum weltweiten Lkw-Marktführer auf.

Und ob sich die Wasserstofftechnik bei kleineren stationären Anlagen durchsetzt, das ist ungewiss, werden doch für eine autarke Wasserstoff-PV-Hausspeicheranlage (System HPS Pibea) bei einem Einfamilienhaus für 925 kWh Langzeitspeicher über 8 Tonnen an Technik und Speicher gebraucht.

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