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工业巨头博世发力氢能技术: 实现工厂气候中和及零碳交通

碳中和生产和加氢站

汽车零部件巨头博世正在大力推进氢经济的发展,对此博世负责工业技术的公司董事会成员Rolf Najork表示:“在通往气候中和的未来的道路上,我们必须使能源密集型产业转向可再生能源。”“氢气正在成为供应安全的一个关键因素。”

博世目前在不同领域提供氢气技术:公司为移动和固定应用开发燃料电池;为加氢站配备压缩机并在自己的工厂生产氢气;博世还计划进入电解槽的部件业务。Rolf Najork强调:”我们正在将基于氢气的技术带出实验室,进入工业应用—进入道路和工厂。”通过一个新成立的项目中心,博世正在向其他公司提供其氢气方面的专业知识。博世将在汉诺威工业博览会(5月30日至6月2日)上展示其氢能先进技术。

1.碳中和生产:洪堡的第一个氢气循环

在位于德国洪堡Homburg的工业4.0主导工厂,博世正在展示未来工厂的氢气循环可能是什么样子。电解器利用可再生能源生产绿色氢气。在未来,氢气将被用于生产和移动:燃料电池汽车用博世技术事先压缩的氢气来驱动。对于工业流程,博世开发的固定式燃料电池将氢气转化为热能和电力。洪堡的能源流使用博世的工业4.0软件按需控制——能源平台已经在该公司120多个工厂中使用。博世全球约90%的能源消耗来自于生产。

这就是公司的优势所在,Rolf Najork解释称:"我们正在不断改善我们的碳足迹。作为工业4.0的主导工厂,洪堡在我们的国际制造网络中扮演着先锋的角色。我们一直在减少现场的能源消耗,其中我们尽可能地从可再生资源中获取。我们必须同时转动两个螺丝。"

2.加氢站:博世与麦格思维特合作

博世力士乐和麦格思维特(Maximator Hydrogen)开发了一种用于加氢站、氢气储存和管道运输的氢气压缩解决方案,也将在洪堡工厂进行测试。到2030年,博世力士乐和Maximator Hydrogen希望为4000个加氢站提供技术。届时,全球每三座加氢站就有一个使用博世部件。”工业界正在为一个气候中和的未来铺平道路。”Rolf Najork表示:“博世的工业技术为经济和社会的跨领域生态转型提供了重要的基石。”

博世力士乐为氢气压缩机提供低维护、可扩展的系统解决方案,包括电液驱动、电力电子和自动密封更换。该公司目前提供75至250千瓦的驱动装置。这使加氢站运营商能够以具有成本效益的方式进入氢气技术领域,并使其适应自己的需求。与市场上的替代品相比,新的集装箱式压缩机有可能将运营商的总成本降低一半。因此,博世和Maximator Hydrogen为绿色氢气在汽车、商用车、公共汽车和火车中的经济应用做出了重要贡献。

分布式发电、制氢,并开发氢能项目

3.分布式发电:燃料电池促进供应安全

对能源的需求正在上升。一个挑战是如何确保可再生能源的波动性供应。固定式固体氧化物燃料电池在这方面可以提供帮助。分散的“小型发电厂”可在消费点灵活使用,是工业和商业中高效能源生产的理想选择。在德国洪堡工厂,一个燃料电池系统现在被用于部门耦合的氢气循环中。在Telekom的子公司Power & Air Solutions,博世的燃料电池技术首次为数据中心的能源供应做出贡献。

博世正计划与中国供应商潍柴和技术合作伙伴Ceres Power一起将固体氧化物燃料电池引入中国市场。博世共有50多个固定式燃料电池已经在自己的场所或客户的场所投入运行。这些工厂中的每一个都与物联网相连。在燃料电池的整个生命周期中,数据会流入云端。数字孪生的创建,使个人设备的实时监控成为可能。博世计划在2024年开始批量生产固定式燃料电池。生产将在德国班贝克、洪堡和韦尔瑙的博世工厂进行。

4.制氢:博世涉足电解业务

未来,博世不仅要提供压缩氢气的技术,并在燃料电池的帮助下将其转化为电能,而且还要参与氢气生产。该公司现在正计划进入电解槽部件的开发(相关链接:进军全新业务领域:博世将开发氢电解系统的核心部件)。在电解槽中,水在电力的帮助下通过化学反应被转化为氢气和氧气。如果使用的电力来自可再生能源,最终产品就是"绿色氢气"。

到2030年,博世计划投资高达5亿欧元用于电解槽电堆的工业化和市场推广,这是氢气电解的核心。与电力电子器件、传感器和控制单元相结合,所谓的"智能模块"应运而生,为不同的功率等级、尺寸和应用而设计,并可通过云端进行联网和维护。预计"智能模块"将于2025年进入市场。第一批试点工厂预计将在明年配备模块。在开发该技术的过程中,博世希望在整个价值链上建立合作关系,以便能够尽快提供可用于批量生产的产品。

5.开发氢气项目:博世成立了项目中心

博世是发展氢能经济的积极合作伙伴,并积极推动能源转型的发展。该公司正在将其在可持续技术的工业化和数字化方面的经验和专业知识传递给其合作伙伴和客户。为此,博世成立了一个部门,负责发起和开发绿色氢气项目,并将不同的参与者聚集起来。新项目中心参与的首批氢气项目之一就是H2Giga。该项目由德国联邦教育和研究部资助,旨在设计高性能、耐用和可扩展的电解槽——包括模拟生产、调试和维护过程步骤的数字孪生。

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