Range-Extender eines Plug-in Hybrids mit einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle

Sie sind hier: Homepage > Suche

Range-Extender eines Plug-in Hybrids mit einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle

Ogrzewalla, Jürgen / Karstedt, Henning / Pischinger, Stefan

Plug-in Elektrofahrzeuge stellen im Kurzstreckenbetrieb einen wichtigen Beitrag zur CO2-Reduzierung dar. Die eingeschränkte Reichweite mit einer Batterieladung lässt sich durch einen mitgeführten Range-Extender deutlich erhöhen. Wichtige Aspekte bei der Auswahl des Range-Extenders für ein Elektrofahrzeug sind Bauraum, Vibrationen und Geräusch sowie Kosten. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den Vorteilen und den noch zu bewältigenden Herausforderungen des Konzepts einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle als Range-Extender Modul in einem Elektrofahrzeug. Brennstoffzellen weisen gegenüber Verbrennungsmotoren vor allem in Bezug auf Wirkungsgrad und Geräuschverhalten Vorteile auf. Bei Range-Extender-Modulen bietet sich eine Onboard-Reformierung wegen der Speicherproblematik und der fehlenden Infrastruktur für Wasserstoff an. Brennstoffzellensysteme mit Reformer weisen einen elektrischen Wirkungsgrad von ca. 35% auf. Bei Hochtemperatur-Polymermembran-Brennstoffzellen kann Bauraum beim Reformer, bei der Befeuchtung und bei der Kühlung gegenüber der Niedertemperatur-PEFC eingespart werden. Bei der momentanen Stromdichte der PBI-Membranen von ca. 500mA/Quadrat-cm wird der Stack jedoch deutlich größer als bei einem Niedertemperatursystem. Bauraum und Kosten stellen daher die größten Hürden für den Einsatz von Hochtemperatur-Brennstoffzellensystemen als Range-Extender in Elektrofahrzeugen dar.