Technologieleverancier Freudenberg en ZF Friedrichshafen AG hebben een strategische langetermijnovereenkomst gesloten voor de ontwikkeling van een duurzame en emissievrije hybride brandstofcel/batterij-aandrijving voor vrachtwagens en bussen. De eerste prototypes zullen naar verwachting uiterlijk in 2023 op de weg komen met een krachtig brandstofcel/batterijsysteem dat de conventionele dieselaandrijving volledig vervangt. De start van de serieproductie is kort daarna gepland.
De transportsector staat onder druk om de verplichte doelstellingen voor klimaatbescherming te halen. Voertuigfabrikanten en leveranciers hebben al tal van innovatieve concepten geïnitieerd in hun overgang naar CO2-emissievrij vrachtverkeer op de weg. In 2021 waren Freudenberg en ZF Friedrichshafen AG al begonnen met het onderzoeksproject “HyFleet” voor de ontwikkeling van een brandstofcelaandrijving voor nieuwe langeafstandsbussen. Nu intensiveren beide bedrijven hun inspanningen en bundelen ze hun vaardigheden ook voor de lange termijn. Het doel is de ontwikkeling van een sterk geïntegreerd hybride brandstofcel/batterij-aandrijfsysteem en de voor de werking daarvan cruciale Balance-of-Plant (BoP) componenten, specifiek voor zware bedrijfsvoertuigen. Dit zal in eerste instantie gericht zijn op toepassingen voor vrachtwagens en bussen, maar later kan het ook worden uitgebreid naar spoorweg- en speciale voertuigsystemen – zoals bouw- en landbouwvoertuigen – en naar marinetoepassingen.
Mobiliteit van de toekomst
“Wij investeren fors in de mobiliteit van de toekomst. In batterij-, waterstof- en brandstofceltechnologie en in de ontwikkeling van hoogtechnologische componenten voor elektrische voertuigen. De overeengekomen langetermijnsamenwerking met ZF onderstreept het strategische belang en het groeipotentieel dat wij bij Freudenberg in deze sector zien”, aldus Dr. Mohsen Sohi, CEO van de Freudenberg Group.
Complementaire technologische knowhow
“Freudenberg en ZF zijn jarenlange, ervaren spelers in de sector en beschikken over complementaire technologische knowhow,” voegt Dr. Max Kley, CEO van Freudenberg e-Power Systems, toe. “Door onze samenwerking bundelen we deze ervaring om schone e-drive oplossingen te ontwikkelen en zo de industrie gericht te ondersteunen bij het behalen van haar klimaatdoelstellingen.”
De gezamenlijke ontwikkeling van hybride brandstofcel/batterijsystemen door Freudenberg en ZF draagt bij aan een innovatiegedreven terrein met grote relevantie voor alle zware toepassingen.
Geïntegreerde brandstofcel e-drive oplossingen
“Decarbonisatie is een belangrijke doelstelling van de transportindustrie, en daarbinnen zal brandstofceltechnologie een game changer zijn. Samen met Freudenberg kunnen we een ‘one-stop-shop’ oplossing bieden waardoor fabrikanten snel e-mobiliteitsoplossingen op de markt kunnen brengen en de transformatie van de industrie naar een duurzamere toekomst kunnen ondersteunen”, aldus Wilhelm Rehm, bestuurslid van ZF met verantwoordelijkheid voor Commercial Vehicle Solutions, Industrial Technology en Materials Management. “De samenwerking van ZF met Freudenberg zal leiden tot sterk geïntegreerde brandstofcel e-drive oplossingen voor de bedrijfswagenindustrie. Door de ontwikkelings- en projectkosten van fabrikanten te verlagen, zullen onze powerpack-oplossingen ook helpen de Total Cost of Ownership te verlagen.”
Modulaire aanpak
Met zijn brandstofcelsysteem vertrouwt Freudenberg e-Power Systems op een modulaire aanpak die verschillende prestatiecategorieën kan accommoderen, afhankelijk van de eisen van de klant en de toepassing, en tegelijkertijd een eenvoudige voertuigintegratie (plug&play) biedt. Bij de ontwikkeling ligt de nadruk op de levensduur en de efficiëntie van de afzonderlijke componenten en de respectieve subsystemen.
Zware voertuigen vereisen systeemefficiëntie
De brandstofcelsystemen die momenteel op de markt zijn, zijn oorspronkelijk ontworpen voor personenauto’s en de bijbehorende belastingsprofielen. Voor zware toepassingen moeten echter alle aspecten van het systeem worden ontworpen met het oog op een lange levensduur en de hoogst mogelijke systeemefficiëntie. Terwijl personenauto’s ongeveer 8.000 uur rijden tijdens de levensduur van het voertuig, brengen vrachtwagens minstens 35.000 uur op de weg door. Bovendien is het bijzonder belangrijk om de hoogst mogelijke totale systeemefficiëntie te bereiken – bij nominale belasting en rekening houdend met de energiebehoefte van de BoP streven de brandstofcelexperts van Freudenberg naar een totale efficiëntie van een toonaangevende 50 procent. Een hoge efficiëntie van de hele aandrijflijn leidt immers tot minder brandstofverbruik, wat op zijn beurt de totale eigendomskosten verlaagt.
“Ons doel is om het aandrijfsysteem van de brandstofcelbatterij te ontwerpen voor een lange levensduur en realistische zware profielen. Dit zorgt ervoor dat onze klanten niet alleen profiteren van een duurzame, emissievrije oplossing in het zware transport, maar dat het voor hen ook economisch rendeert gedurende de levensduur van de systemen,” zegt Dr. Kley.
Breed portfolio
Op het gebied van batterij- en brandstofcelsystemen beschikt Freudenberg over een breed portfolio. De eigen productie van gasdiffusielagen, voor permeatie geoptimaliseerde afdichtingsmaterialen en katalysatoren vormt de basis voor een volledig geïntegreerde membraan-elektrode assemblage (MEA) en is het uitgangspunt voor het commerciële en technische concurrentievoordeel van de vrachtwagenbrandstofcel.
Pa-X-ell2
Sinds 2018 heeft Freudenberg al diverse samenwerkingsprojecten met partners opgestart om brandstofcelsystemen voor zware toepassingen te ontwikkelen. Het bedrijf is onder meer technologiepartner in het project “Pa-X-ell2”. Doel is de ontwikkeling van een nieuwe generatie brandstofcellen voor passagiersschepen op open zee. Tot het projectconsortium behoren naast Meyer Werft ook Lürssen Werft, het classificatiebureau DNV GL, het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum, AIDA Cruises vertegenwoordigd door Carnival Maritime GmbH, besecke en EPEA GmbH.
