In Brennstoffzellensystemen für Automobilantriebe werden heute ausschließlich Brennstoffzellen mit sulfonierter Membran eingesetzt, die bei Temperaturen von 70 Grad C - 90 Grad C betrieben werden. Volkswagen verfolgt als langfristige Perspektive die Nutzung einer mit Phosphorsäure durchsetzten Membran, deren Betriebstemperatur oberhalb von 100 Grad C liegt. Schwerpunkt derzeitiger Entwicklungen ist die Verschiebung des besten Betriebspunktes von 160 Grad C auf 130 Grad C. Die Membran ist langzeitstabil und kann bei niedrigen Temperaturen - deutlich unterhalb von 100 Grad C - ohne Schädigung betrieben werden. Neben dem vereinfachten Kühlungsaufwand im Fahrzeug zeigen sich sowohl Vorteile durch die erhöhte Toleranz gegenüber Schadstoffen wie SO2 oder CO als auch eine einfache Einbindung in Systemarchitektur. So kann z.B. auf eine Ladeluftkühlung verzichtet werden und der Einsatz eines Turbinenexpanders gerät in den Bereich des sinnvollen Einsatzes. Die wesentlichste Vereinfachung der Systemarchitektur ist der Verzicht auf eine Befeuchtung der Prozessgase, da die Phosphorsäure ohne Zufuhr von Wasser eine ausreichende Leitfähigkeit der Membran liefert. Bei kleinen Zellen wurden nahezu vergleichbare Leistungsdichten erreicht, wie diese für sulfonierte Zellen bekannt sind. Die Übertragung der Leistungsdichten auf großflächige Zellen und Prototypen-Stapel ist ein Schwerpunkt der laufenden Entwicklung. Aus Sicht von Volkswagen stellt die Hochtemperatur Brennstoffzelle damit die automobile Brennstoffzelle der 2. Generation dar.
2. Generation Brennstoffzellensysteme - Motivation und Technologie
2006
16 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
2. Generation Brennstoffzellensysteme - Motivation und Technologie
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