Referencia EOI

UPV_75

Título de la Expresión de Interés

Análisis y optimización de vehículos propulsados por pila de combustible

Problemática a resolver

Actualmente existe un número limitado de vehículos de pila de combustible en el mercado (FCV), no obstante, pese a su comercialización la tecnología de propulsión por pila de combustible de hidrógeno aún poseen importantes limitaciones en lo que respecta al rendimiento y durabilidad global del sistema propulsivo y los objetivos planteados para 2020 aún no han sido alcanzados.
Por lo tanto es necesario invertir esfuerzo de I+D+i en el análisis y optimización multiescala de los vehículos que equipan esta tecnología con el objetivo de minimizar el consumo de hidrógeno, maximizar el rango y finalmente asegurar la durabilidad necesaria en el sistema pila de combustible para que los FCVs representen una opción realmente competitiva dentro del portafolio de las tecnologías de propulsión que permitirán descarbonizar el sector del transporte en el futuro.

Propuesta de solución

En el marco del reto propuesto, el instituto CMT-Motores Térmicos plantea como solución identificar la arquitectura de vehículo propulsado por pila de combustible óptima para poder evaluar el potencial real de esta tecnología y los aspectos en los que existe potencial de mejora, combinando para ello herramientas experimentales de alto nivel junto con modelos de simulación avanzados: Las herramientas experimentales más relevantes disponibles en CMT-Motores Térmicos son: - Sistema de generación de hidrógeno (pureza 99.999%) por electrólisis - Banco de ensayos de pilas de combustible (balance de planta) - Banco de caracterización de sistemas de sobrealimentación de pilas de combustible - Banco de rodillos para la evaluación de prestaciones de vehículos Las herramientas teóricas más relevantes disponibles en el CMT-Motores Térmicos son: - Plataforma de modelado 1D de sistemas (GT-Power) * Modelado completo del sistema pila de combustible (balance de planta) * Modelado completo del vehículo incluyendo todos los subsistemas (sistema pila de combustible baterías, motor eléctrico, circuitos de combustible y aire...) - Plataforma de modelado 3D-CFD (ANSYS, STAR-CCM+) A partir de la información obtenida combinando las herramientas anteriores es posible evaluar las prestaciones de diferentes arquitecturas de vehículo equipado con pila de combustible (serie, paralelo, range extender...) en diferentes ciclos de conducción mediante simulación utilizando un modelo 1D de sistemas calibrado con la información obtenida en el banco de ensayos de pila de combustible.

Prioridad sectorial en que se enmarca solución

OTROS

Perfil buscado

Entidades públicas o privadas con las que identificar opciones de financiación que estén interesadas en promover el desarrollo y la implantación del vehículo propulsado por pila de combustible como solución basada en la economía del hidrógeno para la descarbonización a corto y largo plazo del sector transporte, con interés en el desarrollo científico-tecnológico de dicha tecnología propulsiva.

Referencias

Características generador H2 - Capacidad: 8 Nm3/h (0.71 kg/h) con pureza 99.999% - Presión de almacenamiento: 450 bar - Capacidad de almacenamiento: 921 Nm3 / 82 kg Características de la sala de ensayo de pila de combustible: - Equipada con sistema de emulación de baterías - Posibilidad de realizar ensayos en estacionario y en transitorio - Control preciso de presión, Temperatura y humedad relativa en ánodo y cátodo - Potencia nominal: 200kW
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