IEA AFC Annex 31 - 2 - IEA Fortschrittliche Brennstoffzellen Annex 31: Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen

Ziel des Annexes für Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen ist es, einen Beitrag zur Identifizierung und Entwicklung von Techniken und Materialien zu leisten, die die Kosten von Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEFC oder äquivalent PEMFC), Direktbrennstoff-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (DF-PEFC) und entsprechenden Brennstoffzellensystemen senken und deren Leistung und Lebensdauer verbessern können. Die F&E-Aktivitäten in Annex 31 decken alle Aspekte von PEFC und DF-PEFC ab, von einzelnen Komponentenmaterialien bis hin zu ganzen Stacks und Systemen. Diese Aktivitäten sind in drei große Subtasks gegliedert: 1) Neue Materialien für Stacks Die Forschung auf dem Gebiet der neuen Stack-Materialien zielt auf die Entwicklung verbesserter, langlebiger und kostengünstiger Polymerelektrolytmembranen, Elektrodenkatalysatoren und -strukturen, Katalysatorträger, Membran-Elektroden-Einheiten, Bipolarplatten und anderer Stack-Materialien und Designs für PEFCs ab. 2) System-, Komponenten- und Balance-of-plant-Herausforderungen bei PEFC-Systemen Dieser Subtask umfasst Systemanalyse, Stack/System-Hardware-Designs und Prototypen sowie Modellierung und Engineering. Er befasst sich auch mit dem Testen, der Charakterisierung und Standardisierung von Testverfahren, die sich auf Endnutzeraspekte beziehen, wie z.B. die Auswirkungen von Verunreinigungen auf Haltbarkeit, Wasser- und Wärmemanagement, Betriebsumgebungen und Arbeitszyklen sowie Frost-Tau-Zyklen. Die Entwicklung von Brennstoffaufbereitungssystemen für PEFC für Anwendungen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Hilfsaggregaten (APU) wird ebenfalls in dieser Unteraufgabe behandelt. 3) DF-PEFC-Technologie Der dritte Subtask konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung der DF-PEFC-Technologie, einschließlich Systeme, die Direktmethanol-Brennstoffzellen, Direkt-Ethanol-Brennstoffzellen und Direkt-Borhydrid-Brennstoffzellen verwenden. Er umfasst die Entwicklung der Zellmaterialien, die Untersuchung der Beziehung zwischen Zellleistung und Betriebsbedingungen, Stack- und Systemdesign und -analyse sowie die Untersuchung brennstoffspezifischer Fragen für diese Direkt-Brennstoffzellen mit Polymerelektrolyt und Direkt-Brennstoffzellen.