ElringKlinger AG
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PEMFC - Effiziente Lösungen für die Mobilität von Morgen.

Experten sind sich einig: Gemeinsam mit der Batterietechnologie wird die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC) den Durchbruch in der Elektromobilität markieren. Die PEM-Brennstoffzellentechnologie ist überall dort vorteilhaft einzusetzen, wo reiner Wasserstoff als Brennstoff verfügbar ist, geringer Verbrauch und Emissionsfreiheit gefordert wird. Mit hauseigenen Brennstoffzellenprodukten bietet ElringKlinger innovative Lösungen für die Herausforderungen verschärfter Abgasnormen für konventionelle Verbrennungsmotoren und begrenzter Reichweiten batterieelektrischer Antriebskonzepte.

Mit der langjährigen Erfahrung als Lieferant für die Automobilindustrie mit vollautomatisierten Serienprozessen in den Bereichen Formgebung für Metalle, Kunststoffspritzguss, Füge- und Beschichtungstechnologie, automatisierten Montageprozessen sowie einem hauseigenen Werkzeug- und Formenbau ist ElringKlinger der bevorzugte Partner für die kostenoptimierte Serienproduktion von Brennstoffzellenprodukten. Derzeit fokussieren wir uns auf Anwendungen, die nicht auf eine flächendeckende Wasserstoffversorgung angewiesen sind. Hierbei setzen wir auf Gleichteilekonzepte und die Integration von Funktionen für optimale Gesamtkosten. Für die Fertigung nutzen wir bewährte Prozesse, verfügbare technische Lösungen und bauen auf Partner und Lieferanten mit industriellem Hintergrund. Automobil-Erstausrüstern bieten wir daher neben verschiedenen Komponenten  auch PEM-Brennstoffzellenstacks – auf Wunsch mit integrierten Systemfunktionen. Durch innovative Gesamtlösungen mit Entwicklung und Fertigung aus einer Hand stellen wir den Erfolg unserer Kunden sicher.

Metallische Bipolarplatten

Metallische Bipolarplatten

ElringKlinger entwickelt und produziert metallische Bipolarplatten für Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC) in einem vollautomatisierten Fertigungsprozess durch den Einsatz hochpräziser, Folgeverbund-Werkzeuge mit Großserienstandard. Metallische Bipolarplatten für PEMFC bieten Vorteile hinsichtlich der Kosten und der für mobile Anwendungen besonders wichtigen Leistungsdichte. Darüber hinaus ermöglichen sie die Kaltstartfähigkeit der Brennstoffzelle. Durch die langjährige Erfahrung in der Entwicklung, Optimierung und automatisierten Fertigung der Komponenten für die PEMFC sieht sich ElringKlinger bestens für die Zukunft gerüstet.

Gehäuse, End- und Medienmodule

Gehäuse, End- und Medienmodule – wichtige Stackkomponenten

Intelligent gestapelte Bipolarplatten als zentrale Komponenten des Brennstoffzellenstacks müssen dauerhaft mit gleichmäßigem Anpressdruck über die gesamte Zellfäche verspannt werden. Dies geschieht anhand von Endmodulen, die sich aus dem Verspannungssystem und gegebenenfalls aus Medienmodulen zur optimalen Versorgung der Funktionseinheiten zusammensetzen. Seriengerechte Endmodule für PEMFC bestehen aus Hochleistungskunststoffen, die bei geringem Gewicht und sehr guter Formtreue allen Anforderungen gerecht werden. Sie sind mechanisch stabil, chemisch beständig und gewichtsoptimiert. ElringKlinger ist in der Lage, hochkomplexe Endmodule, die verschiedene Systembaugruppen integrieren, prozesssicher im Spritzguss zu realisieren. Gehäuse dienen dem Schutz der Brennstoffzellenstacks und ihrer Komponenten, gegenüber externen Einflüssen.

Die Vorteile der von ElringKlinger verwendeten Materialien liegen je nach Einsatzgebiet in:

  • Multifunktionalität
  • hoher Temperaturbeständigkeit
  • geringem Gewicht
  • Freiheit im Design
  • einfacher Montage

Bei der Herstellung von PEMFC-Gehäusen kommen Kunststoffe zum Einsatz. Das spart nicht nur Gewicht, sondern reduziert zudem die Kosten.

PEM-Brennstoffzellenstacks

PEM-Brennstoffzellenstacks

Unser fahrzeugtauglicher Stack ist prädestiniert für mobile Anwendungen und bereits heute wirtschaftlich vorteilhaft. Er bietet:

  • hohe Leistungsdichte
  • hohe Dynamik in der Leistungsbereitstellung
  • marktreife Technologie

 

Um unserem eigenen Anspruch gerecht zu werden, werden die Stacks auf Basis metallischer Bipolarplatten für Anwendungen mit langer Lebensdauer im zyklischen Betrieb kontinuierlich optimiert. In Lebensdauertests halten Stack und Komponenten den härtesten Anforderungen stand. Die Gleichteilestrategie, die Integration von Systemfunktionen und die konsequente Auslegung anwendungsspezifischer Lösungen führen zu optimaler Performance bei gleichzeitig geringen Kosten. Kundenspezifischen Herausforderungen stellen wir uns gerne und sehen uns hierbei als kompetenten Entwicklungspartner.

Unsere PEMFC-Stacks werden im eigenen Testfeld unter systemnahen Bedingungen erprobt und abgenommen. Unsere PEM-Brennstoffzellenstacks werden in industriellen Anwendungen im mobilen Bereich, bspw. in kleinen Nutzfahrzeugen und Flurförderzeugen eingesetzt. 

 

 

Unsere Brennstoffzellenstacks sind durch unabhängige anerkannte Prüfinstitutionen zertifiziert und somit allen Anforderungen moderner Fahrzeuge gewachsen. Hierzu werden beispielsweise Vibrations- und Stoßtests zur Simulation der Belastung im Fahrzeug durchgeführt. ElringKlinger kann auf vorhandenes Prozess- und Qualitätsmanagement, das den hohen Anforderungen an einen Automobilzulieferer entspricht, zurückgreifen.

Unser PEM-Brennstoffzellenstack wurde auf Basis einschlägiger Normen (beispielsweise DIN EN 62282-2; VDE 0130-2:2013-01) sicherheitstechnisch begutachtet und auf sämtliche Anforderungen erfolgreich geprüft. Unser Stack NG3 wurde dementsprechend mit dem TÜV-SÜD-Zertifikat ausgezeichnet.

 

Aktuelle Förderprojekte

Die Anstrengungen von ElringKlinger im Bereich der Brennstoffzellenforschung sind unter anderem von "The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU)" gefördert. Ziel ist es, die Markteinführung der Technologie zu beschleunigen und ihr Potenzial als Instrument zur Erreichung eines kohlenstoffarmen Energiesystems zu verwirklichen.

 

VolumetriQ

VOLUMETRIQ is a Fuel Cells and Hydrogen Undertaking project funded under the call FCH-01.2-2014 on “Cell and stack components, stack and system manufacturing technologies and quality assurance”. It will demonstrate operational OEM stack performance requirements for ElringKlinger’s automotive PEM fuel cell platform, with production readiness via validated volume capable manufacturing processes and quality control systems for both automotive fuel cell stack platform, and for major constituent cell components.  Stack components will be manufactured, involving improvement of existing methods and enhancement through automated manufacturing processes and tests to achieve robust volume yield and cost delivery.
The project will validate a complete “at scale” stack production package which will be overseen by the automotive OEMs, BMW and Daimler.

Fördergeber: FCHJU-EU

Weitere Informationen: http://www.volumetriq.eu/

GiantLeap

The Giantleap project is an European project funded by the European Commission’s Fuel Cell and Hydrogen 2 Joint Undertaking, with the objective of improving the lifetime and reliability of fuel-cell systems in city buses.

Giantleap is a recursive acronym for Giantleap Improves Automation of Non-polluting Transportation with Lifetime Extension of Pem fuel cells; the objective of the project is to realise a control system that can increase the lifetime and reliability of fuel-cell systems installed in buses by means of novel diagnostic and prognostic approaches.

Fördergeber: FCHJU-EU

Weitere Informationen: http://www.giantleap.eu

Inline

The project aims at the development of a design of a flexible, scalable, high quality production line (process steps) for the manufacturing of PEMFC’s (Proton Exchange Membrane Fuel Cells).
The spectrum of automation in fuel cell manufacturing tasks investigated in the project includes tasks that require:
• The design of a flexible production process that allows a scale-up to 50.000 parts per year.
• The definition of automatic quality control strategies and processes to ensure quality on high-volume production, including the organization of necessary re-work.
• The development of flexible assembly stations that allow a gradual transition from manual operation to fully automatic processes.
• Data collection, documentation and tracking methods that fulfill traceability requirements.

The design that will be considered in the project include the manufacturing of parts of smaller quantity as well as very large quantities of PEMFC’s.

Fördergeber: FCHJU-EU

Weitere Informationen: http://www.inline-project.eu/

Die SOFC - Energiewandler der Zukunft.

 

Klimawandel und CO2-Diskussion zeigen erste Auswirkungen: Sowohl Energieerzeugung als auch Mobilität sind im Wandel. Die zentrale Energieversorgung weicht dezentralen Ansätzen, „Smart-Grids“ verbreiten sich. Effiziente, kleine Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)-Lösungen in Kombination mit erneuerbaren Energien ersetzen konventionelle Großkraftwerke. Tankstellen werden schon bald durch Ladesäulen und Wasserstoffzapfstellen erweitert.

ElringKlinger stellt sich auf diesen Wandel ein. Wir entwickeln und fertigen neben Komponenten für Lithium-Ionen-Batterien auch Brennstoffzellen für verschiedene Anwendungen. ElringKlinger fokussiert sich auf die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) und die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC).

Die SOFC kann heute verfügbare logistische Kraftstoffe auf Basis von Kohlenwasserstoffen (bspw. Biogas) verwerten, die PEMFC ist ideal für den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger.

Beide Technologien decken zusammen das größtmögliche Anwendungsfeld ab.

Mit unserer langjährigen Erfahrung als Lieferant für die Automobilindustrie mit vollautomatisierten Serienprozessen in den Bereichen Formgebung für Metalle, Kunststoffspritzguss, Füge- und Beschichtungstechnologie, automatisierten Montageprozessen sowie einem hauseigenen Werkzeug- und Formenbau ist ElringKlinger der bevorzugte Partner für die kostenoptimierte Serienproduktion von Brennstoffzellenprodukten. Wir begleiten unsere Kunden von der Erstellung eines Prototyps bis hin zur Serienfertigung.

Unsere Kompetenzen umfassen:


Interkonnektoren für SOFC

Interkonnektoren für SOFC
Bereits heute produziert ElringKlinger Interkonnektoren für SOFC durch den Einsatz hochpräziser, großserientauglicher Werkzeuge in einem verketteten Fertigungsprozess. Durch die langjährige Erfahrung in der Entwicklung, Optimierung und Herstellung von Interkonnektoren sieht sich ElringKlinger bestens für die Zukunft gerüstet.

Interkonnektoren versorgen die Zelle  mit den Medien, dienen der Stromweiterleitung und trennen die Medienräume gegeneinander ab. Bipolarplatten für PEMFC haben dieselbe Aufgabe.

 

SOFC-Brennstoffzellenstacks

SOFC-Brennstoffzellenstacks
Die Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) zählt zu den Hochtemperaturbrennstoffzellen und kann daher einfach mit Brennstoffen wie Erdgas oder Diesel betrieben werden. Sie ist überall dort vorteilhaft einzusetzen, wo Kohlenwasserstoffe als Brennstoff verfügbar sowie geringer Verbrauch, Geräusch- und Emissionsarmut gefordert sind.

ElringKlinger bietet als zentrale Komponente für diese Anwendungen Leichtbau-SOFC-Stacks zur Integration in Kundensysteme an (elektr. Leistung: 0,2 – 5 kW).

Um unserem eigenen Anspruch gerecht zu werden, werden die Stacks für Anwendungen mit langer Lebensdauer im zyklischen Betrieb kontinuierlich optimiert. Für optimale Kosten verwenden wir einen Stack für alle Einsatzgebiete und integrieren Systemfunktionen zu einem Stackmodul. Kundenspezifischen Herausforderungen stellen wir uns gerne und sehen uns hierbei als kompetenten Entwicklungspartner.

Unsere Stacks werden im eigenen Testfeld kundenspezifisch und unter systemnahen Bedingungen erprobt und abgenommen. ElringKlinger kann dank eigener Entwicklung und Komponenten- sowie Stackproduktion flexibel auf Kundenanforderungen eingehen. Für zahlreiche Anwendungen können wir den optimalen Brennstoffzellenstack anbieten. 

 

 

Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten

Die SOFC-Brennstoffzellentechnologie kommt insbesondere zur Strom- und Wärmeversorgung in Ferienhäusern, Booten oder Wohnmobilen zum Einsatz. Dies ist sinnvoll, da hier günstiger Verbrauch bei geringsten Geräuschemissionen gefordert und ein geeigneter Kraftstoff verfügbar ist. Aufgrund des hohen Temperaturniveaus kann eine einfache Wärmeauskopplung zur weiteren Nutzung – beispielsweise zur Warmwasserbereitung – stattfinden. Die SOFC eignet sich auch ideal für die Einbindung in mobile Energieversorgungslösungen oder für netzferne Standorte, die heute auf Dieselgeneratoren setzen. Hier können unsere Lösungen ihre Effizienz sowie ihre Emissions- und Geräuschvorteile besonders zur Geltung bringen.


Prototypenbau und Fertigung. Kompetenz aus Erfahrung.

Als leistungsstarker, innovativer Entwicklungspartner und Serienlieferant der Automobilindustrie sind wir auch für die neuen Energie- und Antriebstechnologien bestens gerüstet. Erstmuster und Kleinserien stellen wir im eigenen, optimal ausgestatteten Prototypenbau her – in kurzer Zeit und in höchster Qualität. Wir sind der Überzeugung, dass sich das Multitalent Brennstoffzelle in einer Vielfalt von Anwendungen durchsetzen wird. Auf dem Weg dorthin begleiten wir Sie und Ihre Entwicklungsprojekte.

2014 haben wir 75 % der Anteile an der new enerday GmbH, einem Brennstoffzellen-Systemspezialisten, übernommen.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website von New Enerday.