Hamburg-Harburg, den 22.September 2005 Hamburg University of Applied Sciences Fuel Cell Laboratory Wolfgang Winkler Internationale Entwicklungen in der Brennstoffzellentechnologie TUTech Stammtisch Hamburg-Harburg, den 22.September 2005

1. Regionen   2. Strategien und Roadmaps 3. F+E Programme 4. Technologischer Stand 5. Resume

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Warum Brennstoffzelle ? ermöglicht: Neues Produkt Geschäftsfeld Wenig CO2 Klimaschutz Energieeffizienz Volkswirtschaft

Umsetzung versus Politik Realisierung Neues Produkt Geschäftsfeld Wenig CO2 Klimaschutz Energieeffizienz Volkswirtschaft Spezifikation = Konstruktion Produktion Wertschöpfung Arbeitsplätze Schutzfunktion Investition Sicherheit Kostenersparnis Schutzfunktion Investition langfrist. Hoffnung Wirtsch. Verluste

Entwicklung der Fördermittel pro Kopf 2000 2001 2002 2003 D EU USA J 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 €/Kopf Quelle: Marc Weider, André Metzner, Stephan Rammler

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Effizienz und Reversibilität Energiewandler Fahrzeugsystem Reversible Struktur Energiebedarf Irrev. Verluste

„All-electric“ Verkehrssysteme Brennstoffzelle „All-electric-system“ Bordstromerzeugung (APU) Elektr. Antriebsystem

Antrieb APU residential Industrie Multi Use Strategie

Abschätzung zur Markteinführung BZ Produktlinien Mikro BZ APU FC(H)V BZ Heizg. BHKW BZ-GT Bordstrom Kohleanlagen 2000 2005 2010 2015 2020

U.S. Märkte für SOFC - 26 GW/a bis 2011 Range (kW) Units per year Size Total (GW/yr) Remote Generators 0.5-10 30,000 10.0 0.30 Telecommunications 2-10 DG Commercial <100 165,000 50.0 8.22 DG Residential 2-15 1,520,000 15.20 Back-up Power <50 80,000 6.0 0.48 SPA (appliances) 0.5 160,000 0.08 APUs 5-15 121,000 1.20 Grand Total by 2011 25.78 Quelle: Mark Williams DOE

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Marktvorbereitung über Hybridsystem Quelle: Toyota Hybridstrategie

NASA Konzeption Quelle : NASA

“Dual use” Produktentwicklung Electric Ship More Electric Aircraft All Electric Combat Vehicle (AECV) Quelle: DARPA/MTO Dual Use Strategie

Elektr. Speicher Leistungselektronik Quelle: DARPA/MTO

NEDO geförderte SOFC Projekte

SECA geförderte SOFC Projekte

Entwickelte SOFC Architektur

Micro SOFC Entwicklungen I

Micro SOFC Entwicklungen II

Entwickelte Mikro SOFC Architektur

Regional Verteilung von Mikro SOFC

Technologieanteile auf FCEXPO 2005 PEFC DMFC SOFC MCFC PEFC DMFC SOFC MCFC Ausstellung Konferenz

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JGA Versuchsfeld für PEFC Heizgeräte http://www.pefc.net/plaza_01_e.html

Mitsubishi Material Entwicklung 1kW 3kW 10 kW

1 kW unit press release 12/2003 5 kW unit press release 04/2004 Pel kW 1 Cell T °C 780 Cell type flat tube lifetime proven h acc. 40000 el. efficiency % gr. DC 54 Power dens. syst. kW/ltr 0,022 (incl.HEX) Power density stack kW/ltr 0,44 Year market introduction 2005 Market price Y/kW <1200000 (150×25×3 mm) Multi Use Strategie

Entwicklung einer 5 kW APU Quelle : Delphi

Microsysteme Hitachi DMFC Nanodynamics SOFC

PEFC System mit Kerosinreformer http://www.ihi.co.jp/ihi/ihitopics/enterprise/0304-0403-land-e.html

THE LATEST FUEL CELL NEWS IN JAPAN, 2005: 1. Daiichi Kigenso Kagakukogyo Co. ”The company will construct a new factory for production of fine ceramics and zirconium compounds for SOFC in an industrial complex (Technoport Fukui) in Fukui City. The investment amounts to 4 billion yen, and the production ability will be about 2,500 ton. The production will be started in fall of 2007. The company has production technology of SOFC electrolyte materials, such as YSZ and ScSZ, and the company has intention to expand its business to large fields including electrodes. “

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MechatronischesSystem Industrieller Strukturwandel und Reversibilität Morgen Heute Mechanisches System „irreversibel“ MechatronischesSystem „reversibel“ Industrieller Strukturwandel

Änderungen der Produktionsstruktur heute zukünftig 100 elektrische oder elektronische Teile elektron. 80 elektrisch powergen 60 Motor engine % Abgas 40 Getriebe fuel cell BZ mechanische Teile Kühlung 20 Kraftstoff VKM-klassisch BZ-hybrid Quelle: VDMA

Luftfahrtentwicklung Leitprojekt anwendung stationäre maritime mobile Anwendung MÖGLICH Kostensenkung Anstieg Produktionsmenge Aircraft-derived Strategie