SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Système de pile à combustible à hydrogène
Vers une société neutre en carbone

YANMAR HOLDINGS CO., LTD DIVISION INNOVATION ET TECHNOLOGIE
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD UNITÉ DE PRODUIT D'ALIMENTATION
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
Ces dernières années ont vu des efforts croissants, partout dans le monde, pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) vers la réalisation d'une société neutre en carbone. L'hydrogène attire l'attention mondiale en tant que source d'énergie propre qui peut remplacer les combustibles fossiles. Yanmar a développé une technologie de pile à combustible qui utilise l'hydrogène pour produire de l'électricité en vue de la réalisation d'une société neutre en carbone.

ISSUE

Polluants atmosphériques et émissions de GES des navires.

Dans le secteur maritime, l'Organisation maritime internationale a adopté une stratégie de réduction des GES en 2018, visant à atteindre le zéro émission du transport maritime international le plus tôt possible au cours de ce siècle, ainsi qu'à améliorer les émissions par unité de transport d'au moins 40 % d'ici 2030. et réduire les émissions totales de GES d'au moins 50 % d'ici 2050, par rapport aux niveaux de 2008. Récemment, il y a eu des discussions sur l'augmentation du calendrier. Dans le même temps, il y a des mouvements vers la réduction des émissions de NOx dans les zones urbaines, les zones écologiquement protégées et les grands ports, en particulier en Europe et aux États-Unis. Contrairement aux moteurs à combustion interne, les piles à combustible à hydrogène n'émettent que de l'eau et n'émettent aucun gaz à effet de serre comme le carbone. dioxyde de carbone (CO2) ou polluants atmosphériques tels que les oxydes d'azote (NOx)… D'autre part, il est nécessaire de développer de nouvelles technologies pour se conformer à l'environnement d'exploitation et aux règles de sécurité des navires. De plus, pour commercialiser la technologie, il est nécessaire d'envisager des méthodes de ravitaillement en hydrogène.

Avantages de "l'hydrogène" en tant qu'énergie de nouvelle génération

  • Abondant sur terre.
  • Il peut être produit à partir d'eau et d'électricité générées par des sources d'énergie renouvelables telles que le solaire, l'éolien ou la géothermie.
  • Il n'y a pas d'émission de CO 2 au moment de l'utilisation.

SOLUTION

Des directives nationales de sécurité aux tests de démonstration : des défis qui transcendent les frontières du groupe Yanmar et des entreprises

Au cours des trois années à partir de 2015, Yanmar a été chargé par le ministère des Terres, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme de formuler les grandes lignes des "Directives de sécurité pour les navires à pile à combustible à hydrogène" en collaboration avec l'Institut national de recherche maritime et d'autres. Après cela, Yanmar a développé un système de pile à combustible à hydrogène maritime et a effectué des tests de vérification avec un bateau d'essai en utilisant des composants du véhicule à pile à combustible "MIRAI" de Toyota Motor Corporation. Des ingénieurs en conception de coque, en conception électrique et en conception de contrôle de divers départements du groupe Yanmar ont participé au développement de ce bateau d'essai. Des piles à combustible et des réservoirs d'hydrogène haute pression ont été installés conformément aux exigences des consignes de sécurité, des piles à combustible et des réservoirs d'hydrogène haute pression ont été installés. Parallèlement, un système de gestion de l'alimentation qui coordonne et contrôle le fonctionnement des piles à combustible, des batteries lithium-ion et des moteurs a également été développé.

Bateau d'essai de démonstration en construction.
L'équipe a rassemblé le savoir-faire et effectué un développement par essais et erreurs pour réaliser à la fois la sécurité et la compacité.

RESULT

L'expérience acquise et les relations nouées grâce au travail sur site sur de vrais produits ouvrent la porte au déploiement de systèmes de piles à combustible à hydrogène maritimes

Avec le bateau d'essai, les ingénieurs ont pu vérifier le fonctionnement du système de pile à combustible à hydrogène et le contrôle du groupe motopropulseur électrique lors d'essais en mer réels. L'équipe a également collecté des données dans diverses conditions de navigation et de mer, et a étudié des idées d'amélioration. En collaboration avec Toyota Tsusho et Iwatani Corp., Yanmar vérifie également la technologie de ravitaillement en hydrogène haute pression de la côte au navire et a mis en œuvre le premier ravitaillement en hydrogène haute pression de 70 MPa au monde à l'aide d'une station mobile d'hydrogène. Les résultats et l'expérience obtenus à partir de ces activités sur site impliquant des produits réels contribueront à la commercialisation future du système de pile à combustible à hydrogène et au développement de l'infrastructure de l'hydrogène marin. On s'attend à ce que les connexions internes et interentreprises créées grâce à ces efforts débouchent sur de nouvelles activités à l'avenir.

Test de démonstration de ravitaillement en hydrogène haute pression 70 MPa.

FUTUREApplications futures des piles à hydrogène vers la réalisation d'une société neutre en carbone

Image of 300kW class marine hydrogen fuel cell system (CG)

Yanmar développe un système de pile à combustible à hydrogène marin de classe 300 kW qui peut être monté sur différents types de navires et vise à le commercialiser en 2023. En plus des piles à combustible, Yanmar s'efforce également de fournir à ses clients des groupes motopropulseurs électriques qui sont combiné avec des batteries lithium-ion et des moteurs. Le développement de piles à combustible à hydrogène pour les générateurs terrestres, etc., en plus de ceux pour les navires, est également à l'étude. À l'avenir, Yanmar continuera d'accélérer ses efforts pour fournir à ses clients diverses solutions liées à l'hydrogène et aux groupes motopropulseurs électriques et diriger la transition vers une société neutre en carbone.

* Informations d'affiliation en date d'octobre 2021

Y Média

Yanmar développe un système de pile à combustible à hydrogène maritime vers une société neutre en carbone