Bosch dodává technologie pro celý vodíkový řetězec - 1. část

Zelený vodík je pro klimaticky neutrální svět nezbytný - v dopravě, budovách nebo zpracovatelském průmyslu. Nachází smysluplné využití v téměř každém odvětví. Společnost Bosch je na toto připravena. V rámci celého vodíkového hodnotového řetězce vyvíjí technologie pro výrobu, stlačování, skladování a využití vodíku. Na Bosch Tech Day 2023 poskytla mnoho informací o svém portfoliu produktů a služeb.

eDistance Truck – technologie Bosch pro klimaticky neutrální nákladní vozidla

Bosch nabízí různá řešení pohonných jednotek pro dálkové nákladní vozy. Patří mezi ně elektrický pohon s palivovými články, elektrický pohon s akumulátory a hybridní hnací ústrojí. Čím těžší je užitečný náklad a čím delší je trasa, tím více se uplatní pohon s palivovými články, krátkými zastávkami pro doplnění paliva a dlouhým dojezdem. Pochází-li použitý vodík z obnovitelných zdrojů, je provoz palivového článku také klimaticky neutrální.

Společnost Bosch nabízí jednotlivé komponenty pro elektrické hnací ústrojí, palivový článek a systémy pro skladování H₂, stejně jako kompletní modul s palivovými články. Tento modul (FCPM) je škálovatelný, a kromě soustavy článků kombinuje všechny dílčí moduly pro přívod vodíku, přívod vzduchu a odběr proudu. Složitý systém byl redukován na snadno integrovatelné řešení.

Technologie pro elektrolyzéry vodíku - zásobník a inteligentní elektrolýzní modul

Bosch plánuje nejen využití vodíku, ale také inteligentní technologii pro jeho výrobu. Za tímto účelem vyvíjí elektrolýzní soustavu, ústřední prvek elektrolyzéru. Tento zásobník se skládá z více než 100 elektrolýzních článků, které využívají elektřinu k rozdělení vody na kyslík a vodík. Soustava je navržena pro výkon 1,25 MW. To odpovídá výrobě 2 kg H₂/hod. Na straně vodíku je výsledný tlak více než 30 bar.

Elektrolýzní modul Bosch je vhodný pro použití v menších zařízeních s výkonem o velikosti 1 MW a více až po velká zařízení s výkonem gigawatt. Očekává se, že bude připraven k uvedení na trh od roku 2025. První pilotní projekty se zákazníky se připravují a budou zahájeny v příštím roce.

Kromě toho Bosch plánuje kombinovat elektrolýzní soustavu s řídicí jednotkou, výkonovou elektronikou a různými senzory a vytvořit tak tzv. inteligentní elektrolýzní modul. Tyto prvky jsou navrženy tak, aby byly kompatibilní a šetřily místo a optimalizovaly účinnost, spolehlivost, instalaci a nastavení systémů.

Výrobní a zkušební technologie – jak se vyrábějí palivové články

Společnost Bosch Manufacturing Solutions, která se zabývá výrobou speciálních strojů, dodává moderní výrobní zařízení a testovací technologie pro výrobu palivových článků – od jednotlivých komponent až po kompletní systémy. Celkem více než 50 % potřebného výrobního zařízení pochází od společnosti Bosch. Například zkušební stolice v německém Feuerbachu byly vyvinuty dceřinou společností Bosch Moehwald se sídlem v Homburgu. Při testování soustav článků a systémů se simulují přirozené podmínky pro funkční zkoušky na konci linky, kde se PEM palivové články podrobují zkouškám. Složení plynu, teplota, tlak a vlhkost jsou zde stejné jako ve skutečném vozidle.

PEM zásobník – vodík pro klimaticky neutrální dopravu

Srdcem mobilního systému palivových článků je palivový článek PEM. PEM je zkratka pro protonovou výměnnou membránu (Proton Exchange Membrane). Soustava pro mobilní aplikace se skládá z mnoha jednotlivých palivových článků.

V závislosti na požadovaném výkonu jich může být i několik set. V těchto článcích reaguje vodík s kyslíkem za vzniku elektřiny a vody. Membrána uvnitř palivového článku zabraňuje proudění elektrické energie mezi anodou a katodou. Současně také zabraňuje přechodu vodíku na kyslík. Membrána je protonově vodivá a propouští vodíkové ionty.

Jednou z technologií, používaných při výrobě bipolárních desek, je vysokorychlostní laserové svařování. To je proces, který existuje pouze ve společnosti Bosch. Díky němu je 1200 metrů svarů v každé vodíkové soustavě těsných. Společnost Bosch vyrábí tyto soustavy ve svých závodech v německém Bamberku a čínském Wu-si. Na konci roku 2022 byly soustavy připraveny k sériové výrobě. Plánují se i další výrobní závody, například ve Spojených státech.

Pokračování zde.