本次演讲是每月 H2IQ 活动的一部分,旨在重点介绍氢能和燃料电池的研究、开发和演示 (RD&D) 活动,包括由美国能源部能源效率和可再生能源办公室 (EERE) 下属的氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) 资助的项目。
- IEEE 1547,UL1741,CA Rule-21,HI Rule-14等。•遵循SunSpec的标准化电解器电源转换器接口到网格和电解仪操作(低级控件)。•将开发用于电网应用的电解器特异性电源转换器,例如太阳能PV智能逆变器。•该项目直接有助于DOE HFTO的“氢射击”,该项目旨在将清洁氢的成本降低到1千克的1千克(“ 1 1 1 1”)。
[4] HFTO,质子交换膜电解的技术目标。https://www.energy.gov/eere/fuelcells/technical-targets-proton-exchange-membrane-electrolysross [6] Marcinkoski等人,氢氢级8级长途卡车目标(2019)。https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/19006_hydrogen_class8_long_haul_haul_truck_targets.pdf [7] B. James,燃油电池成本和性能分析(2022)。https://www.hydrogen.energy.gov/docs/hydrogenprogragmlibraries/pdfs/review22/review22/fc353_james_2022_o-pdf.pdf.pdf?status=master = master [8] badgett et al。NREL/TP-6A20-8762500。
美国能源部 (DOE) 氢能计划致力于开发利用氢气替代当今燃料以提供现代能源服务的应用。该计划还将氢气视为一种成熟的工业化学品,例如用于石油精炼。能源部计划包括 400 多个项目,涉及研究和开发 (R&D)、系统集成以及演示和部署活动 — 由大学、国家实验室和行业共同执行。这些项目涵盖能源价值链,从利用各种原料生产氢气开始;运输和储存;最后将其用于各种应用。该计划由能源部能源效率和可再生能源办公室 (EERE) 内的氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) 牵头,其他能源部办公室也参与其中。
美国能源部 (DOE) 氢能计划年度绩效评估和同行评估会议 (AMR) 包括对 DOE 氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) 的详细绩效评估和技术专家同行评估。AMR 还概述了整个 DOE 氢能计划(该计划),其中包括多个办公室的活动:能源效率和可再生能源 (EERE)、化石能源和碳管理 (FECM)、核能 (NE)、电力 (OE)、科学 (SC)、贷款计划办公室 (LPO)、清洁能源示范办公室 (OCED) 和高级研究计划署能源 (ARPA-E)。此外,AMR 还重点介绍了参与关键氢能和燃料电池相关活动的其他联邦和州机构的氢能活动。
美国能源部 (DOE) 氢能计划致力于开发利用氢气替代当今燃料以提供现代能源服务的应用。该计划还将氢气视为一种成熟的工业化学品,例如用于石油精炼。能源部计划包括 400 多个项目,涉及研究和开发 (R&D)、系统集成以及演示和部署活动 — 由大学、国家实验室和行业共同执行。这些项目涵盖能源价值链,从利用各种原料生产氢气开始;运输和储存;最后将其用于各种应用。该计划由能源部能源效率和可再生能源办公室 (EERE) 内的氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) 牵头,其他能源部办公室也参与其中。
目标和目标系统开发与集成(SDI)子程序会导致有针对性的氢和燃料电池系统集成和演示活动,以使H2@Scale 55 Vision能够支持美国国家清洁氢策略和路线图,56,并与在途径中确定的通路中确定的机会与商业升降机:清洁氢57报告。SDI与氢和燃料电池技术子系统和系统集成的RD&D中的其他HFTO子程序紧密坐着。它还与其他DOE办公室合作,包括与两党基础设施法所述的区域清洁氢集线器计划的合作。58法律中清洁氢枢纽的规定旨在使清洁氢生产商,潜在消费者和结缔组织基础设施网络的演示和发展。枢纽本身旨在提高清洁氢的生产,加工,交付,存储和最终使用,从而实现可持续和公平的区域福利以及市场升降。
这项工作得到了美国能源部(DOE),能源效率和可再生能源办公室(EERE)的支持。作为氢和燃料电池技术办公室(HFTO)资助了图形神经网络和缺陷特性的筛查,作为氢高级水分分割材料财团的一部分,该财团是同一办公室下的能源材料网络的一部分(奖励DE-EEE0008088)。原子结构预测的工作由太阳能技术办公室资助了34350奖。国家可再生能源实验室(NREL)由可持续能源有限责任联盟(DOE)运营,该合同号为(DOE)DE-AC36-08GO28308。Sandia国家实验室是由霍尼韦尔国际公司(Honeywell International,Inc。)全资子公司Sandia,LLC。国家技术和工程解决方案管理和运营的多个Mission实验室,该实验室根据合同DE-NA0003525合同,为DOE国家核安全管理局提供了全资子公司。部分是在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore)国家实验室根据合同第de-ac52-07NA27344。这项工作使用了由Doe-eere赞助的NREL的高性能计算资源。本文中表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留和出版商,通过接受该文章的出版物,承认美国政府保留了不可限制的,有偿的,不可撤销的,全球范围内的许可,以出版或复制这项工作的已发表形式,或允许其他人这样做,以实现美国政府的目的。
Item: The cost of a 275-kW net proton exchange membrane (PEM) fuel cell system for a Class 8 long- haul heavy-duty (HD) truck based on 2023-status next-generation laboratory technology 1 and operating on direct hydrogen is projected to be approximately $170/kW net when manufactured at a volume of 50,000 units/year (~$160/kW net when manufactured at a volume of 100,000 units/year).这些成本包括设计方面,以提高预计将达到长途卡车所需的100万英里(25,000小时)的燃料电池系统性能。2耐用性假设包括堆栈过度尺寸(允许燃料电池降解),高PT载荷(总计0.45 mg pt/cm 2),单金属PT阴极催化剂,20微米厚的膜和植物平衡(BOP)更换成本。理由:美国能源部(DOE)氢气和燃料电池技术办公室(HFTO)能源效率和可再生能源办公室(EERE)支持进行详细分析的项目,以每年估算燃料电池系统的成本状态。战略分析公司(SA)基于2023技术和每年最高100,000辆的制造量对275 kW净直接氢PEM HD燃料电池系统进行了成本分析。此记录中报告的所有费用均以2016年的价格为2016年,除非另有说明是为了跟踪技术改进的成本影响,而不是通货膨胀或材料定价中波动性的影响。如果以2020美元的价格报告,如果保留PT,则预计的总系统成本将增加约4美元/kW
本概况文件概述了美国能源部先进材料和制造技术办公室 (AMMTO) 跨领域高性能材料研究、开发和演示 (RD&D) 投资机会的建议。该概况由下列人员制定:下一代材料与工艺 (NGMP) 恶劣环境材料技术经理 J. Nick Lalena;爱达荷国家实验室 (INL) 代表 Emmanuel Ohene Opare、Gabriel Oiseomoje Ilevbare 和 Anthony Dale Nickens;国家可再生能源实验室 (NREL) 代表 Kerry Rippy 和 Dennice Roberts;橡树岭国家实验室 (ORNL) 代表 William H. Peter、Amit Shyam、Sebastien N. Dryepondt 和 Yarom Polsky;太平洋西北国家实验室 (PNNL) 代表 David W. Gotthold 和 Isabella Johanna van Rooyen;以及 BGS 顾问 Stewart Wilkins。整个部门和这些国家实验室的成员都为该概况做出了重大贡献。其他贡献者包括 AMMTO 的 Alexander Kirk、Huijuan Dai、Diana Bauer 和 Chris Saldaña;AMMTO 承包商 Matt Roney 和 Dwight Tanner;核能办公室 (NE) 的 Dirk Cairnes Gallimore;汽车技术办公室 (VTO) 的 Jerry Gibbs;风能技术办公室 (WETO) 的 Tyler Christoffel;水力技术办公室 (WPTO) 的 Collin Sheppard 和 Colin Sasthav;地热技术办公室 (GTO) 的 Kevin Jones 和 Douglas Blankenship;太阳能技术办公室 (SETO) 的 Kamala Raghavan 和 Matthew Bauer;氢能和燃料电池技术办公室 (HFTO) 的 Nikkia McDonald;阿贡国家实验室 (ANL) 的 Aaron Grecco;以及国家可再生能源实验室 (NREL) 的 Shawan Sheng 和 Jonathan Keller。学术和工业界的贡献者包括博伊西州立大学的 David Estrada;科罗拉多矿业学院的 Zhenzhen Yu;西北大学的 Scott Barnett;德克萨斯 A&M 大学的 Don Lipkin;加州大学洛杉矶分校/高级研究计划署 E 项目的 Laurent Pilon;匹兹堡大学的 Albert To;田纳西大学诺克斯维尔分校的 Steven John Zinkle;弗吉尼亚大学的 Elizabeth Opila;西弗吉尼亚大学的 Shanshan Hu;阿勒格尼技术公司的 Merritt Osborne;Bayside Materials Technology 的 Doug Freitag;BWX Technologies, Inc 的 Scott Shargots 和 Joe Miller;Ceramic Tubular Products LLC 的 Jeff Halfinger;Commonwealth Fusion Systems 的 Trevor Clark;挪威船级社的 Chris Taylor;电力研究院的 David W. Gandy、Marc Albert 和 John Shingledecker;Equinor 的 Rune Godoy;Fluor 的 Gary Cannell;Free Form Fibers 的 Jeff Vervlied;通用原子公司的 Hesham Khalifa 和 Ron S. Fabibish;通用电气的 Lillie Ghobrial、Jason Mortzheim、Patrick Shower、Akane Suzuki、Shenyan Huang 和 Jason Mortzheim;哈里伯顿的 Kyris Apapiou 和 Thomas Pislak;Hatch 的 Gino de Villa;肯纳金属公司的 Paul Prichard。;林肯电气公司的 Badri Narayanan;金属粉末工业联合会的 James Adams 和 Bill Edwards;Metal Power Works 的 John Barnes;Pixelligent Technologies LLC 的 Robert J. Wiacek;雷神技术公司的 Alison Gotkin 和 Prabhjot Singh;Roboze 的 Arash Shadravan;Saferock 的 Torbjorn Vralstad;圣戈班的 John Pietras;斯伦贝谢的 Anatoly Medvedev;西门子公司的 Anand Kulkarni;钢铁贸易公司的 Doug Marmaro;泰纳瑞斯的 Gonzalo Rodriguez Jordan;巴恩斯全球顾问公司的 Kevin Slattery;Timet 的 WIlliam MacDonald;Timken Steel 的 Carly Antonucci;Ultra Safe Nuclear 的 Kurt Terrani;北德克萨斯大学的 Rajarshi Bannerje;以及福伊特水电的 Seth Smith。