26.05.2020 - 11:23

„AutoStack Industrie“: Größere Testphase startet 2021

Im 2017 gestarteten und bis Ende 2021 laufenden deutschen Projekt „AutoStack Industrie“ arbeiten fünf OEM und diverse Zulieferer zusammen, um Schlüsseltechnologien bei der Herstellung von Stacks für Brennstoffzellenfahrzeuge zur Industrialisierungsreife zu bringen. Nun wurde ein Update zum Verlauf des Projekts veröffentlicht.

Ende März 2020 wurde demnach die erste Entwicklungsphase (Evolution 1) der Stack-Entwicklung abgeschlossen und der erreichte Stand bewertet. Die OEM haben sich auf eine Spezifikation und eine grundlegende Systembeschreibung mit den entsprechenden Schnittstellen geeinigt. Bis 2021 sollen in zwei Entwicklungsphasen rund 60 Stacks aufgebaut werden. Diese werden dann sowohl bei den beteiligten OEM, beim ZSW und anderen Projektpartnern getestet. Je nach Testzielstellung werden unterschiedliche Stack-Größen eingesetzt. Die spezifizierte Referenzleistung des Stacks liegt bei 85 kW.

Der in dem Projekt entwickelte Stack soll auch für die Massenfertigung geeignet sein, in der Mitteilung ist von 10.000 bis 30.000 Stacks pro Jahr die Rede. Mit ausreichendem Zeitvorlauf wird es so möglich, sich auf eine Produktion von großen Fahrzeugstückzahlen durch Entwicklung und Erprobung industrialisierungsreifer Hochgeschwindigkeitsprozesse für die Stack-Fertigung vorzubereiten und künftige Marktanforderungen phasenadäquat bedienen zu können“, sagt Projektkoordinator André Martin. Ziel sei es, ein Stack-Produkt und ein Fertigungsverfahren zu haben, das innerhalb von 18 bis 24 Monaten nach Projektabschluss auf einen industriellen Maßstab übertragen werden könne. Das wäre dann 2023 oder 2024 – in etwa der Zeitraum, in dem zum Beispiel BMW seine Brennstoffzellen-Kleinserie auf den Markt bringen will.

Während sich Martin mit den bisherigen Entwicklungen und vor allem den Arbeitsprozessen zwischen den beteiligten Unternehmen zufrieden zeigt, gibt es bis zur Serienreife noch einige Hürden. Als Beispiel wird in der Mitteilung die Dauerhaltbarkeit aufgeführt. Als „zuverlässig“ wurde in dem Projekt eine Degradation von zehn Prozent über 6.000 Betriebsstunden definiert – ein Wert, der offenbar noch nicht erreicht wird. Die Degradation findet vor allem in der Membran-Elektrodeneinheit (MEA) statt, andere Komponenten wie die Bipolarplatte, die Gasdiffussionslage (GDL) und die Katalysatoren sind davon weniger betroffen. Stressfaktoren wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit im dynamischen Lastwechsel setzen der MEA zu – die Entwicklung sei hier laut Martin zeitaufwändig.

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Für die angepeilte Fertigung in größeren Stückzahlen muss zudem die Dauer für die Stack-Inbetriebnahme deutlich verkürzt werden. Aktuell dauert der Vorgang, bei dem  die elektrochemischen Komponenten des Stacks aktiviert werden, mehrere Stunden – in der Serie dürfen es nur „einige Minuten“ sein. Um eine dafür geeignete Prozedur zu entwickeln müsse ein enormer Testaufwand betrieben werden.

Das 2017 gestartete Projekt wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) mit 30 Millionen Euro gefördert. Beteiligt sind neben dem ZSW die vier OEM BMW, Daimler, Ford und Volkswagen sowie diverse Zulieferer. Neu hinzugestoßen sei kürzlich Audi, als die im Volkswagen-Konzern für die BZ-Entwicklung zuständige Marke. Wie es mit der Beteiligung von Daimler weitergeht, geht aus der Mitteilung nicht hervor – die Stuttgarter werden wie berichtet ihre Brennstoffzellen-Kompetenzen in ein Joint Venture mit Volvo zur Entwicklung von Nutzfahrzeugen einbringen. Der GLC F-Cell soll keinen Nachfolger erhalten.
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6 Kommentare zu “„AutoStack Industrie“: Größere Testphase startet 2021

  1. Michael

    Man weiß nicht so recht, ob es nur darum geht Fördergelder anzugreifen oder ob die wirklich denken das könnte was werden.

    • Andreas

      Vor 20 Jahren, in Worten zwanzig, war ich bei Opel im Alternativ Propulsion Center als Praktikant (Prüfstandknecht mangels funktionierender Automation). Das hier liest sich als ob die Programme, die vor 20Jahren liefen, komplett im Orkus des Vergessens verschwunden sind und man jetzt von vorne beginnt. Damals war z.B. Daimler mit Ballard zusammen am Werk und BMW hat auch am H2 (wegen der „billigen“ bayrischen Atomkraft als Quelle) gewerkelt. Der Opel Zafira ist damals mit BZ tatsächlich bei ’ner Challenge in USA gefahren, der Daimler wurde zwei Kilometer vor Ziel vom Hänger gerollt.
      Der Zwang, was zu tun, kam damals aus Kalifornien, das ist dann aber wieder versandet.
      Wobei das Wissen bei Firmen wie Ballard schon noch vorhanden ist. Ach irgendwie erinnert mich das mehr an die Placebo Aktionen wo Autofirmen begannen sich Fördergelder vom Wirtschaftsministerium für die Entwicklung von E-Fahrräder zu holen, als diese längst von Fahrradherstellern produziert wurden.

    • Markus

      Aktuell werden fast alle Brennstoffzellen-Stapel für h2-Antriebe entweder in Vancouver oder in Fernost (Japan, Korea) hergestellt. Die Story hatten wir bei Li-Ionen-Batterien schonmal … es besteht die Chance, Fertigung in D und EU aufzuziehen, bevor wir aus Übersee überschwemmt werden. Der BZ-Antrieb wird kommen, zuerst für „HeavyDuty“. Komplementär (!) nicht alternativ zur Batteriemobilität. Diese Technologie schon wieder zu verschlafen sollten wir vermeiden. Bei all der Vorleistung, die tatsächlich schon seit 20 Jahren läuft. Jetzt ist die Zeit …

  2. mike

    eine neue Genaration an Ingenieuren arbeitet an den alten Problemen.
    Subventionsabgreifprojekt Brennstoffzelle (die kaum im Großen, stationär läuft) in dynamisch betriebene, kleine Fahrzeuge einbauen. …

  3. Frank

    6000 Stunden Lebensdauer sind ein Armutszeugnis. Ballard und Hydrogenics garantieren bereits heute mehr als das Doppelte, rd. 15.000 Betriebsstunden. Und auch dann ist die Bz nicht kaputt, sondern hat diese 10 % Grenze erreicht. Autstack scheint mir ne Beschäftigungstherapie unter Nutzung von Fördergeldern zu sein

  4. John

    Da ist was dran.
    Mirai und Nexo werden jetzt schon in Serie gefertigt.
    Wo wird Toyota und Hyundai in 2024 sein?
    Und dann soll unser deutsche Stack endlich serienreif sein?
    Und was in China läuft ist da noch gar nicht betrachtet.
    Früher war das Argument einer großen schwäbischen Automobilschmiede (zu der auch Herr Martin über ein Joint Venture gehörte) „wir würden ja gerne, aber es gibt ja keine Tankstellen“. Heute, gefühlte 100 Förderprojekte weiter, gibt es Tankstellen und die selbe Firma hat keine Lust mehr. Ich würde die Fördergelder nun bei der kommenden Corona Autoförderung den Kollegen abziehen.
    Bei BMW sehe ich nicht so schwarz, die fahren eben dann mit Toyota BZ 😉
    Bei BMW sieht man auch eine gewisse Konstanz in Aussage und Handeln.

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