Toyota bereitet Verkauf von Brennstoffzellenmodulen vor

Toyota-Brennstoffzelle-Modul

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

Über den Autor

Michael ist freier Autor und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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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!

Ich denke, Toyota will solche Module auch nicht an Leute wie Sie und mich verkaufen.

Last edited 3 Monate zuvor by Mark Müller

„Ich denke, Toyota will solche Module auch nicht an Leute wie Sie und mich verkaufen.“

Woher weiß ein M.M. eigentlich soo genau, in welcher Position/Funktion einzelne Forumsteilnehmer hier schreiben/lesen, so dass er „denken kann … [s.o.] …“?

Also von Thorsten wissen wir hier alle ziemlich viel, oder?

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:

comment image

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 3 Monate zuvor by Wolfbrecht Gösebert

So denken Kleinkinder mit beschränkter Sicht. Innovation ist nicht nur den BEVs vorbehalten.

Und vor allem „argumentieren“ so wirkliche Kleinkinder.
Was war denn wirklich falsch an den Argumenten von Herrn Gösebert?
Da wird es argumentativ eng – gell?

„Und vor allem „argumentieren“ so wirkliche Kleinkinder.“

Tja, wenn manchem argumentativ mal so richtig nichts mehr einfällt, greift der eben auf persönliche Diffamierung zurück 🙁

„Was war denn wirklich falsch an den Argumenten …“

Vermutlich wurde da schlicht übersehen, dass einzig der Einschub
»um es sich mal so eben in den Kofferraum seines Kombis zu packen «
(EXTRA mit Smiley …!) sich rein nebenbei an die wenigen richtete, die immer noch nach einem H2-Range-Extender für ihren ePKW rufen …

Last edited 3 Monate zuvor by Wolfbrecht Gösebert

Der geneigte Leser – der auch noch rechnen kann – wird feststellen, dass es hier nicht um Brennstoffzellen für einen PKW oder gar um einen H2-Range-Extender geht. Es sind Systeme für 60 oder 80 kW Leistung. Da man in einem H2-PKW mit recht grossen Pufferbatterien arbeitet, braucht man für eine kleinen PKW vielleicht 1/4 eines solchen Systems, für einen grösseren/stärkeren etwa die Hälfte. In etwa entsprechend dem Durchschnittsverbrauch.
Übrigens weiss ich darum eigentlich auch nicht, warum dieser Artikel hier publiziert wird. Ich denke, solche Module werden in Busse, Lastwagen und Züge verbaut. Oder für stationäre H2-Stromspeicher. Solche Komponenten sind aktuell hoch begehrt und es gibt nur ein paar Lieferanten dafür.

Last edited 3 Monate zuvor by Mark Müller

„Der geneigte Leser – der auch noch rechnen kann – wird feststellen, dass es hier nicht um Brennstoffzellen für einen PKW oder gar um einen H2-Range-Extender geht.“

Danke! Da ich von sinnentnehmendem Lesen meines Beitrags
https://www.elektroauto-news.net/2021/toyota-bereitet-verkauf-von-brennstoffzellenmodulen-vor#comment-127918

auch bei M.M. ausgehe, sage ich mal: Treffer, versenkt! 😛

Wäre erholsam, wenn Sie mal schweigen würden, wenn Sie nichts zu sagen haben.
Welche ‚Nebenaggregate‘ (die eine Batterie nicht braucht) braucht es denn noch? Ausser dem erwähnten Tank für den Wasserstoff ist das System im Sinne einer Stromquelle komplett.

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.

Sie reden immer nur von Zitat: kämpfen, Bombeneinschlägen, gnadenlos, zerquetschen, zermalmen. Ist mir schon früher aufgefallen. Bei Ihnen geht es immer um sein oder nicht sein. Wie es einen Gegener geben würde, der vernichtet werden soll. Was muss das nur für eine Welt sein, in der Sie leben. Sicherlich nicht meine Vorstellung von fairem Wettbewerb.

Auch geht es Ihnen immer nur, wer produziert das billigste Elektroauto. Weil Sie es erwähnen, gehen wir mal davon aus es wäre der ID.3 . Dann müsste also nach Ihrer Logik alle Leute auf der Welt nur noch den ID.3 kaufen und gar nichts Anderes mehr? So wie es nur noch die Supermarktsketten Aldi und Lidle in Europa gäbe und sonst keinen Anderen mehr und auch keine lokalen Lebensmittelläden. In meiner Welt gibt es nicht nur Geiz ist geil und es kann und soll nur Einen geben.

Wenn sich aus ganz anderen Gründen jemand einen Mirai kaufen möchte, ist das absolut legitim und für mich sehr nachvollziehbar, auch wenn ich es persönlich nicht tun würde. Aber dieser jemand hat ganz sicher einen ganz bestimmten Grund, warum er das tut. Möglicherweise möchte er eine ganz bestimmte Vision unterstützen und diese ist sicherlich nicht, wo kriege ich das absolut billigste.

Genau so verhält es sich mit jedem anderen Auto. Die Gründe warum jemand gerade ein ganz bestimmtes Auto kauft, könnten doch vielfältiger nicht sein.

Und genau aus diesen Gründen werden auch viele Andere Autohersteller im Wettbewerb um die Gunst des Kunden überleben und das ist auch gut so. Den Highlander gibt es zwar im Film aber nicht bei uns in der Realität.

Danke Herr Dossenegger für die schlichtenden Worte. Das ist genau das was ich immer meine.

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.

Tja, die Anzahl Zweifler der H2 Technik ist am Schwinden.
Es wird auch Zeit. Offenbar müssen die letzten Verbrennerbesitzer noch von den Fernfahrern überzeugt werden , dass es künftig elektrisch sein muss.
Agrola CH baut laufend ihr Wasserstoffnetz weiter aus. Sobald dies noch enger wird können E LKW s mit 300 KKM Reichweite ebenso schnell H2 Tanken wie die Verbrenner, egal welchen Sprit. Zusätzlich belasten sie keine Tanksäulen. Um die Ladefläche weder durch Batterien oder Wasserstofftanks zu begrenzen dürfen im Land der Eidgenossen solche LKW s neu 1 Meter länger sein. Diese Woche entscheidet der grosse Rat ob man jetzt die Doppelauspuff-Heinis über spezielle fahrbare versteckte Lärmradargeräte zur Kasse holen will.
Noch läuft der Umstieg weg vom Oel, noch viel zu langsam. Für jede neue Ladesäule sollten 3 Tankzapfstellen abgebaut werden müssen.

Danke für den Hinweis auf das HPS Pibea.
Sehr interessant – im Sinne eines ersten ‚Proof-of-Concept‘. Von den wichtigsten Parametern her scheint es ziemlich genau das zu sein, was ein Einzelhaus für totale Autarkie braucht: Relativ kleine Leistungswerte (1.5 kW Brennstoffzellen-Dauerleistung, 7.2 kW Nennleistung, 2 x 5.8 kW Elektrolyseleistung) aber riesiger Speicher für saisonale Überbrückung (ab 300 kWh).
Nach wie vor denke ich, dass das eher für Berghütten, Forschungsstationen etc. sinnvoll ist. Auch die 70’000 Euro sind ja für einen Privaten eher jenseits. Ausser man will sich tatsächlich auch als Otto Normalverbraucher auf den Weltuntergang vorbereiten (bzw. ist paranoid).
Sie glauben nach wie vor daran, dass das künftig auch mit Batterien machbar ist; ich glaube das nicht. Der Preis müsste sich ja mindestens noch dritteln. Aktuell scheinen beide Lösungen bezügl. Gewicht und Kosten in etwa vergleichbar. Dabei ist die HPS-Pibea-Lösung aber mehr oder weniger noch ein Prototyp in Kleinstserie und es liegen für die Wasserstofftechnologie generell und insbesondere für Kleinanwendungen noch riesige Optimierungen und Preiseinsparungen drin (u.a. durch Industrialisierung der Produktion), wohingegen Batterien heute schon sehr weit entwickelt sind und auch schon grossindustriell produziert werden. Die nächsten ca. 10 Jahre werden das zeigen; ich bin gespannt.

Last edited 3 Monate zuvor by Mark Müller

„Sie glauben nach wie vor daran, dass das künftig auch mit Batterien machbar ist; ich glaube das nicht. Der Preis müsste sich ja mindestens noch dritteln.“

Ich glaube, dass zumindest eine von mehreren in der Entwicklung befindlichen Batterien – wenn keine mit getrockneter Elektrolytpaste, dann vielleicht eine mit flüssigem Elektrolyt, sprich eine Redox-Flow-Batterie – als stationäre Batterie zu einem günstigen Preis verfügbar sein wird.

Da einzige Problem dürfte die Zeit bis zur Serienreife sein, die einen erwarten sie noch in diesem Jahrzehnt und die anderen erst im nächsten. Beschleunigen kann ich die Entwicklung leider nicht.

Bei E-Autos würde ja auch eine günstige und leichtere Batterie mit geringer Ladezyklenzahl ausreichen, bei 1.000 km Reichweite und nur 300 Ladezyklen wären immerhin 300.000 km drin. Beim Durchschnittsfahrer mit etwa 14.000 km pro Jahr würde das für über 20 Jahre reichen.

Einverstanden, Redox-Flow-Batterien erachte ich für diesen Einsatzzweck (‚wenig‘ Leistung, grosser Energiespeicher, lange Speicherzeit) auch als potentiell sinnvoll, weil man da ebenfalls den ‚Generator‘-Teil und den Speicher separat skalieren kann.

Last edited 3 Monate zuvor by Mark Müller

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