SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Waterstof brandstofcelsysteem
Naar een CO2-neutrale samenleving

YANMAR HOLDINGS CO., LTD INNOVATIE & TECHNOLOGIEDIVISIE
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD POWER PRODUCTEENHEID:
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
De afgelopen jaren zijn er wereldwijd steeds meer inspanningen geleverd om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en zo een koolstofneutrale samenleving te realiseren. Waterstof trekt wereldwijde aandacht als een schone energiebron die fossiele brandstoffen kan vervangen. Yanmar heeft een brandstofceltechnologie ontwikkeld die waterstof gebruikt om elektriciteit op te wekken en zo bij te dragen aan een koolstofneutrale samenleving.

ISSUE

Luchtverontreinigende stoffen en BKG-emissies van schepen.

In the maritime sector, the International Maritime Organization adopted a GHG reduction strategy in 2018, aiming to achieve zero emissions from international marine transportation as early as possible this century, as well as to improve emissions per unit of transport by at least 40% by 2030 and reduce total GHG emissions by at least 50% by 2050, both compared to 2008 levels. Recently, there have been discussions about moving up the schedule. At the same time, there are movements towards reducing NOX emissions in urban areas, environmentally protected areas, and large ports especially in Europe and the U.S. Unlike internal combustion engines, hydrogen fuel cells emit only water and do not emit any greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) or air pollutants such as nitrogen oxides (NOX)… On the other hand, it is necessary to develop new technology to comply with the operating environment and safety regulations of ships. In addition, to commercialize the technology, it is necessary to consider hydrogen refueling methods.

Voordelen van "waterstof" als energie van de volgende generatie

  • Overvloedig op aarde.
  • Het kan worden geproduceerd uit water en elektriciteit die wordt opgewekt door hernieuwbare energiebronnen zoals zon, wind of geothermie.
  • Er is geen CO 2-uitstoot op het moment van gebruik.

SOLUTION

Van nationale veiligheidsrichtlijnen tot demonstratietests: uitdagingen die de grenzen van de Yanmar Groep en haar dochterondernemingen overstijgen.

In de periode van drie jaar vanaf 2015 kreeg Yanmar van het Ministerie van Land, Infrastructuur, Transport en Toerisme de opdracht om, in samenwerking met het Nationaal Maritiem Onderzoeksinstituut en andere partijen, de "Veiligheidsrichtlijnen voor waterstofbrandstofcelschepen" op te stellen. Vervolgens ontwikkelde Yanmar een maritiem waterstofbrandstofcelsysteem en voerde verificatietests uit met een testboot, waarbij gebruik werd gemaakt van componenten van de "MIRAI" brandstofcelauto van Toyota Motor Corporation. Ingenieurs van verschillende afdelingen binnen de Yanmar Group, gespecialiseerd in rompontwerp, elektrotechnisch ontwerp en besturingsontwerp, namen deel aan de ontwikkeling van deze testboot. Brandstofcellen en hogedrukwaterstoftanks werden geïnstalleerd conform de eisen van de veiligheidsrichtlijnen. Tegelijkertijd werd een energiebeheersysteem ontwikkeld dat de werking van de brandstofcellen, lithium-ionbatterijen en motoren coördineert en aanstuurt.

Demonstratie testboot in aanbouw.
Het team verzamelde knowhow en voerde trial-and-error-ontwikkeling uit om zowel veiligheid als compactheid te realiseren.

RESULT

Ervaring die is opgedaan en relaties gesmeed door ter plaatse te werken aan echte producten openen de deur naar de inzet van maritieme waterstof-brandstofcelsystemen

Met de testboot konden ingenieurs de werking van het waterstofbrandstofcelsysteem en de aansturing van de elektrische aandrijving tijdens daadwerkelijke proefvaarten op zee verifiëren. Het team verzamelde ook gegevens onder verschillende navigatie- en zeeomstandigheden en onderzocht verbeterpunten. In samenwerking met Toyota Tsusho en Iwatani Corp. test Yanmar tevens de technologie voor hogedruk-waterstoftanken van wal naar schip en heeft het 's werelds eerste hogedruk-waterstoftankinstallatie van 70 MPa gerealiseerd met behulp van een mobiel waterstofstation. De resultaten en ervaringen die zijn opgedaan met deze praktijktests met echte producten zullen bijdragen aan de toekomstige commercialisering van het waterstofbrandstofcelsysteem en de ontwikkeling van maritieme waterstofinfrastructuur. Naar verwachting zullen de interne en interbedrijfsverbindingen die door deze inspanningen zijn ontstaan, in de toekomst tot nieuwe activiteiten leiden.

70 MPa demonstratietest voor het tanken van waterstof onder hoge druk.

FUTUREToekomstige toepassingen van waterstofbrandstofcellen voor de realisatie van een CO2-neutrale samenleving

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

Yanmar ontwikkelt een waterstofbrandstofcelsysteem van 300 kW voor maritieme toepassingen, dat op diverse schepen kan worden gemonteerd, en streeft ernaar dit in 2023 op de markt te brengen. Naast brandstofcellen werkt Yanmar ook aan elektrische aandrijfsystemen in combinatie met lithium-ionbatterijen en -motoren. De ontwikkeling van waterstofbrandstofcellen voor landgeneratoren, enzovoort, wordt eveneens overwogen, naast systemen voor schepen. Yanmar zal zich blijven inzetten om klanten diverse oplossingen te bieden op het gebied van waterstof en elektrische aandrijfsystemen en zo de transitie naar een koolstofneutrale samenleving te leiden.

* Aansluitingsinformatie per oktober 2021

SOLUTION 02 Other Solution Technology

Dual Fuel Motor die voldoet aan de milieunormen

Motor die voldoet aan Tier 4 en die zowel milieuvriendelijk als economisch efficiënt is

Emissievrij gebouw dat voldoet aan de milieunormen

Optimaliseer energiegebruikEnergienetwerksysteem

Y media

Yanmar ontwikkelt maritiem waterstofbrandstofcelsysteem op weg naar een koolstofneutrale samenleving