Samenwerking met Tongji University Shanghai en Poppe+Potthoff
Om waterstof als energiedrager voor voertuigen echt te laten doorbreken zijn een aantal maatregelen nodig. Naast beschikbare tankstations is het vooral nodig om de actieradius te verbeteren. Op dit moment zijn waterstof tanks en systemen in voertuigen 350 bar. Als die druk omhoog kan naar 700 bar zou dat een enorme stap zijn in de hoeveelheid H2 die meegenomen kan worden. Naast de contstructie van de tank zelf is de on-tank-valve de meest uitdagende component. In samenwerking met het Duitste Poppe + Potthoff en de Chinese Tongji University hebben we een 700 bar on-tank-valve ontwikkeld.
Op een internationale waterstofbeurs stonden mensen in de rij bij onze stand om hem te bekijken: de 700 bar on-tank-valve. Op vrachtwagens is er meer ruimte voor tanks, dus is 350 bar voldoende, maar voor personenauto's en minivans is er weinig ruimte en is 350 bar onvoldoende voor een goede actieradius. Meer waterstof meenemen is het doel.
China is erg bezig met de ontwikkeling van voertuigen en staatsbedrijven worden gesteund bij hun ontwikkeling van uitstoot vrije voertuigsystemen. Als je nu in Beijing rondloopt zijn alle bussen en taxi's al electrisch. De luchtkwaliteit is daardoor enorm verbeterd.
Daarnaast heeft China ook 160 miljard geinvesteerd in waterstof mobiliteit. Een belangrijke reden voor Teesing om ook op dat gebied te investeren. Het beleid van China richtte zich tot nu toe op het elektrificeren van personenvoertuigen en het op waterstof laten rijden van vrachtwagens en bussen.
Voor personenauto's zou 700 bar een geweldige oplossing zijn om de actieradius te vergroten. Maar ook voor vrachtwagens zou 700 bar een oplossing zijn, want China is een enorm land. Steden liggen zo maar 16 uur rijden uit elkaar. Het is heel normaal dat trucks 24/7 doorrijden met een wisselsysteem van chauffeurs. Om dat type transport ook met waterstof mogelijk te maken hebben ook trucks waterstof tanks nodig van 700 bar.
Tong Joe van de universiteit van Shanghai is professor alternatieve brandstoffen. Het contact gaat al lang terug: uit de tijd dat we samen systemen ontwikkelden voor het tanken van CNG en ook voor het pre-fillen van waterstoftanks met water.
Hij heeft ons aangespoord om hier iets mee te gaan doen, wat geleid heeft tot het contact met het Duitse Poppe + Potthoff. Het doel was vanaf het begin duidelijk - niet alleen een 700 bar systeem ontwikkelen, maar een nieuwe 700 bar standaard te definieren.
Poppe + Potthoff bleek een uitstekende partner om mee samen te werken. In 2020 was de eerste kennismaking tussen directies en aandeelhouders. Er bleek een gemeenschappelijke overtuiging van de opkomende markt in China. Poppe + Potthoff is al jaren actief in hogedruk componenten in automotive toepassingen. Teesings ervaring ligt op de productie van assemblages en subsystemen en de distributie daarvan.
Elke maand zaten de engineers van Poppe + Potthoff en Teesing om tafel om samen te ontwerpen en gegevens en behoeftes te delen. Dat heeft geleid tot verschillende prototypes die in huis testen zijn. Begin 2023 was er de design freeze en is het certificeringstraject gestart. Dat gaat dan om certificering volgens GBT (certificering voor China) en R143 voor rest van wereld. Dat certificeringstraject werd uitgevoerd en doorlopen met de TuV.
Illustratie: 700 bar on-tank-valve
Illustratie: waterstof tankstysteem voor zware voertuigen met 4 tanks en on-tank-valves. Component layout.
De on-tank-valve (OTV) regelt het tanken, in combinatie met een solenoid valve, een temperatuur senor en een druksensor.
Zonder een geintegreerde OTV is een systeem ook wel te bouwen, maar de extra leidingen om alles te meten en regelen introduceren vele punten waarop het systeem kan gaan lekken. Het systeem wordt daarmee storingsgevoelig, duur en omvangrijk qua ruimte.
Na de OTV volgt in het systeem een druk stapper: van 700 bar naar 200 bar en van 200 bar naar 5 bar. In de toekomst wordt deze mogelijk geintegreerd met de on tank valve.
Doelgroep zijn onder meer tankfabrikanten van waterstoftanks van Type 3 (reguliere tanks) en Type 4 (uit composiet gemaakt).
Naast de on-tank-valve ontwikkelen we ook een TPID op de waterstoftank. Dat is de veiligheidsregelaar die de tank afblaast door een glazen plaatje dat breekt bij een bepaalde combinatie van druk en temperatuur.
Senstar is een van de bedrijven in China die tankstations bouwt. Voor hun selectie van componenten hebben ze ook de mogelijkheid om te kiezen voor Chinese leveranciers voor bijvoorbeeld vulnozzles en subsystemen. Die kunnen echter niet voldoen aan de kwaliteitstandaard waar Teesing mee werkt en dat was de reden om een partnerovereenkomst te sluiten voor de bouw van 1000 waterstof tankstations door heel China, vooral gericht op de langeafstand verbindingen tussen grote steden.
De tankstations worden geexploiteerd door Sinopak, de Chinese olie en chemiereus, het derde grootste bedrijf in de wereld. Waar je ook bent in China: als je H2 of CNG tankt heb je altijd een Teesing nozzle in je hand (net als in Nederland overigens).
In China levert Teesing subsystemen gebaseerd op de waterstof producten van Poppe + Potthoff en zijn we exclusief distributeur.
Bent u bezig met de ontwikkeling van een waterstof systeem en heeft u uitdagingen op het gebied van subsystemen? We denken graag met uw engineers mee. Neem contact op met onze sales engineers.
WE MAKE YOUR TECHNOLOGY WORK
NL - Tel. +31 70 413 07 50
USA - Tel. +(1) 973 383 0691
CN - Tel. +86 (10) 56865822/56865835
TW - Tel. +886-(0)3-5600560