Palivové články v jednom. Produkt Toyoty rozšíri vodík do firiem

Spoločnosť Toyota vyvinula produkt, ktorý integruje systém palivových článkov (FC) do uceleného kompaktného modulu. Uvedenie na trh sa očakáva na jar 2021. Nový modul si jednoducho nájde uplatnenie vo všetkých firmách, ktoré vyvíjajú a vyrábajú produkty na palivové články, a to pre rôzne oblasti použitia vrátane mobility, ako sú napríklad nákladné autá, autobusy, vlaky a lode.

V mnohých krajinách a regiónoch boli v posledných rokoch schválené najrôznejšie stratégie využívania vodíka a na trh postupne vstúpilo mnoho rôznych firiem. Dopyt po technológiách spojených s vodíkom a palivovými článkami preto v najrôznejších oblastiach použitia rastie.

Okrem snahy o rozširovanie technológií vodíkových áut plánuje Toyota podnikať aj ako dodávateľ systému palivových článkov a bude sa snažiť presadzovať využívanie vodíka prostredníctvom popularizácie produktov na palivové články. Cieľom je zníženie emisií CO2 a dosiahnutie uhlíkovej neutrality v kontexte globálneho otepľovania.

V rámci budovania vodíkovej spoločnosti podnikla spoločnosť Toyota už mnoho úsilia. Vodíkový sedan Mirai alebo autobus SORA na palivové články, predaj systémov palivových článkov dodávateľom produktov na palivové články alebo napríklad poskytovanie patentových licencií na bezplatné používanie technológií áut na palivové články.

Firmy hľadajú jednoduché systémy palivových článkov

Na základe týchto skúseností Toyota zistila, že celá množina spoločností zaoberajúcich sa produktmi na palivové články naprieč rôznymi odvetviami požaduje systémy palivových článkov s možnosťou jednoduchého prispôsobenia pre vlastné produkty.

Spoločnosť Toyota preto vyvinula nové modulárne riešenie skladajúce sa z jednotlivých produktov systému FC z modelu Mirai druhej generácie. Riešenie má zdokonalené vlastnosti a využíva súpravu palivových článkov aj ďalšie komponenty zaisťujúce prívod vzduchu, prívod vodíkového paliva, chladenie a reguláciu výkonu, a to v podobe jediného kompaktného modulu.

Nový modul je k dispozícii v štyroch rôznych prevedeniach – s vertikálnym alebo horizontálnym usporiadaním (Typ I, resp. Typ II) s menovitým výkonom 60 alebo 80 kW.

Modul palivových článkov – prehľad

Modul palivových článkov vyvinula spoločnosť Toyota s využitím technológií, ktoré sa zdokonaľovali počas mnohoročného vývoja elektromobilov na palivové články (FCEV), ako aj poznatkov a odborných znalostí získaných počas najrôznejších prevádzkových podmienok na celom svete, ktoré sa dnes využívajú v modeli Mirai. Nižšie sú uvedené špecifické vlastnosti modulu:

1. Mimoriadne všestranná produktová ponuka a široké možnosti inštalácie
– Nový modul disponuje širokým rozsahom napätia (400 až 750 V); vďaka zabudovanému meniču na zvýšenie napätia palivových článkov, ktorý zjednodušuje vývoj a výrobu produktov na báze palivových článkov, je možné tento modul priamo pripojiť k existujúcej elektrickej výbave zahŕňajúcej elektromotor, menič (invertor), batériu pod. Praktickosť využitia okrem toho zdokonaľuje modulárny charakter celého systému.
– Štvormodulové vyhotovenie tak možno v závislosti od spôsobu použitia rôzne kombinovať a pružne prispôsobovať podľa požadovaného výkonu a voľného priestoru na montáž jednotky.
– Vďaka modularite riešenia odpadá nutnosť navrhovať zvláštne vyhotovenie pre individuálnu zástavbu komponentov spojených so systémom palivových článkov, ako aj potreba pripájať jednotlivé komponenty. Inštaláciu zjednodušuje aj integrované vyhotovenie s menším počtom miest pripojenia modulu k napájanému zariadeniu.

2. Vynikajúca bezpečnosť aj spoľahlivosť a konštrukcia bez obáv z možných rizík
– Kvôli zaisteniu bezpečnosti pri používaní vodíka a vysokého napätia boli vykonané určité opatrenia využitím poznatkov získaných pri vývoji elektrifikovaných vozidiel vrátane FCEV a hybridných elektromobilov. Tieto opatrenia vychádzajú zo základného cieľa zamedziť akýmkoľvek únikom vodíka – ak by k úniku vodíka za veľmi nepravdepodobných okolností predsa len došlo, systém tento únik okamžite zaznamená a zastaví.
– Modul bol navrhnutý tak, aby sa mohol používať za najrôznejších prevádzkových podmienok. Spoľahlivé fungovanie systému je zabezpečené za nízkych aj vysokých teplôt, vo veľkých nadmorských výškach s nižšou koncentráciou kyslíka, ako aj v prostredí s výskytom vibrácií.
– Ak sa ktorýkoľvek výrobca rozhodne pre tento modul FC, môže požiadať o podporu mimoriadne skúsených konštruktérov, ktorí určia optimálne usporiadanie a vyhotovenie s ohľadom na spotrebu paliva, dobu používania, prevádzkové náklady a pod.

3. Vynikajúce východiskové schopnosti (vysoký výkon a úsporná prevádzka)
– Nový modul vykazuje špičkovú výkonovú hustotu na jednotku objemu a s výhodou využíva charakteristiky kompaktného systému palivových článkov od Toyoty, napr. nepoužíva zvlhčovač, pretože sa využíva cirkulácia vody vznikajúcej pri výrobe energie vo vnútri súpravy palivových článkov.
– Údržba nového modulu je nenáročná a len občasná, čo sa prejaví na nižších celkových nákladoch počas celej životnosti (od zakúpenia až po konečnú likvidáciu).