Verbundvorhaben H2Giga_NG2_StacIE: Stack Scale-up - Industrialisierung PEM Elektrolyse; Stack-Entwicklung und -Fertigung

Abstract

Ziel des Projektes ist der Aufbau und die Entwicklung eines Next Generation PEM Stackkonzepts, das den relevanten Leistungsbereich ab 1 MW abdeckt. Dabei sollen kostengünstige und effiziente Komponenten (BPP, PTL/PTE und CCM/Membran) entwickelt werden. Außerdem wird die Entwicklung der benötigten Verfahren zur industriellen Massenfertigung inklusive der Montage einiger Demonstratoren zur Vorbereitung einer möglichen Großserienproduktion in einer Testumgebung vorangetrieben. Ein neuartiger technologische Ansatz für den Stack besteht darin, Funktionalitäten der PTL auf die BPP zu übertragen und so die Dicke bzw. die Komplexität der PTL zu reduzieren. Um generell den Status der Manufaktur zu verlassen, liegt die Zielausrichtung auf der Herstellbarkeit der Komponenten und Montierbarkeit für die Massenfertigung im GW-Bereich. Durch abgestimmte und entwickelte Material-, Beschichtung- und Substratkombinationen von BPP, PTL und CCM - sowie alternativ mit der Kombination BPP, PTE und Membran - sollen alternativ die Kosten reduziert werden oder, bei gleichbleibenden Kosten, die auftretenden Leistungsverluste in Abhängigkeit der Stromdichte reduziert werden. Darüber hinaus soll die Lebensdauer der PEM-EL gesteigert werden, was durch Verbesserung der Katalysatorschicht in Kombination mit dem Design der BPP und PTL bewerkstelligt werden kann. Insgesamt werden durch die Bereitstellung massentauglicher Stack-Technologien wesentliche Beiträge zur Industrialisierung der PEM-EL am Standort Deutschland erreicht. Neben der Effizienz-, Lebensdauer- und Kostenoptimierung sollen durch Standardisierungen auf den Ebenen des Stacks und der Stackkomponenten die Grundlagen für eine Skalierbarkeit der Massenproduktion erarbeitet werden.