Electric vehicles and hydrogen mobility (Component 2)

Електрически превозни средства и водородна мобилност
(Компонент 2)

В Компонент 2 „Електрически превозни средства и водородна мобилност“ са предвидени научни и научно-приложни дейности, които обхващат нива на технологична готовност (НТГ) от 1 до 6, т.е. както научни разработки с фундаментален характер, така и демонстрационни научно приложни разработки в областта на транспорта. Тематичният обхват е структуриран в 3 направления, дефинирани в Работни пакети, които се различават по характера на дейностите:

Аналитични доклади (Работен пакет 1), целящи повишаване на обществената информираност и знания на различни целеви групи – учени, политици, законодатели, публична администрация. Изготвени са 3 аналитични доклада. В специално публикувани брошури (брошурите са в процес на подготовка за печат) е събрана актуална информация за: (1) съвременните тенденции в развитието на горивните клетки; (2) състоянието и перспективите в развитието на градската мобилност; (3) законодателни инициативи, бариери и възможности за въвеждането на водородната електромобилност.

Научно-изследователски разработки (НТГ от 1 до 4). Te са структурирани в Работен пакет 2 и обединяват изследвания за разработване на следваща генерация горивни клетки чрез използване на иновативни подходи. Подбрани са тематични направления хармонизирани с програмата на Европейския изследователски енергиен алианс (European Energy Research Alliance): нова генерация твърдооксидни горивни клетки и биогоривни клетки, нови неорганични и хибридни материали с водородна проводимост, които покриват все още неексплоатираната температурна ниша около 300-400оС за разработване на горивни клетки.

Научно-приложна и демонстрационна дейност с цел специализация на България в хибридна електромобилност на база “батерия/горивна клетка“ като експертиза и икономически модел (Работни пакети 3-5). Комбинирането на горивни клетки с батерии използва предимствата на двете технологии. В Националната рамка за политика за развитието на пазара на алтернативни горива в транспортния сектор и за разгръщането на съответната инфраструктура (НРАГ), в която са поети конкретни ангажименти за периода 2020 – 2030 г., подходът „хибридизация батерия/горивна клетка“ е оценен като най-бърз и икономически подходящ за навлизането на водород-базираните технологии в транспортния сектор. В рамките на ННП Е+ се разработва демонстрационен проект на трoлейбус с хибридeн удължител на пробег „батерия/горивна клетка”, последван от малък речен плавателен съд (идея, която се породи след стартирането на програмата). Тролейбусът ще бъде предоставен от Софийска община, която участва като асоцииран партньор. Въз основа на стартиралото добро партньорство започна и разработването на идеен проект за конверсия на корабче –ферибот за пътници между България и Румъния. В Работен пакет 5 е включена и експертна дейност по законодателни инициативи за въвеждане на водородните технологии, първоначално дефинирана главно върху водородни зарядни станции. Във връзка с необходимостта от експертна дейност за подпомагане на изпълнителната власт в разработването на документите, които ангажират страната ни в Европейския процес на декарбонизация, тематичната ориентираност на този пакет е разширена, за да се използва наличната експертиза в по-широк аспект съобразно нуждите.

Организационни дейности

Структуриране на научни колективи

Подготвен бе общ темплейт на Работна програма чрез който задачите и екипите по темите със синергия, подадени от различни партньори, бяха обединени в обща програма с Координатор за всяка задача, отговорен за изпълнението на дейностите, в т.ч. проверка за отсъствието на припокриване с други проекти, подготовката на отчетите и др. Този подход осигурява мултидисциплинарно изпълнение, премествайки акцентa от 16-те партньора върху тематиката, елиминирайки фрагментация и тематично повторение. Беше взето решение при съмнения за припокриване на тематики (проекти с ФНИ, Хоризонт 2020 и т.н.) да се дефинира демаркация. Работните програми бяха разработени за 3 годишен период, като задачите за първата година бяха формулирани детайлно със срокове, участници, предвидени отчетни продукти съобразени с индикаторите на програмата.

Инфраструктура

Задачите, касаещи изследвания на НТГ 1-4, се разработват почти изцяло в Интегрираните лаборатории на Национална научна инфраструктура „Съхранение на енергия и водородна енергетика“. Колективът на Бургаския университет използва наличната си инфраструктура.

За изпълнение на демонстрационния проект на удължител на пробег на тролейбус през Година 1 започна изграждането на малки стендове (тестови системи) за експериментално валидиране на проектния хибриден модул и на цялостна хибридна задвижваща система чрез физическо тестване на умален модул (1 - 5 кВт). Разработваните стендове в лабораториите на ИЕЕС, ТУ и РУ са със специфично задание, което е предвидено да бъде изпълнено за 24 месеца.

Научна и научно-приложна дейност

Работен пакет 2.1. Аналитични доклади

Цел: Изготвяне на аналитични материали в помощ на: законодателни инициативи, държавна и общинска администрация, научна общност, иновативни фирми, общественост. Докладите ще бъдат публикувани под формата на брошури, които ще бъдат раздадени на различни институции и представени на научни и научно- приложни форуми.

Задача 2.1.1. Съвременни тенденции в научните изследвания, иновациите и перспективите в развитието на горивните клетки.
Задача 2.1.2. Градска мобилност-състояние и перспективи. Въвеждане на водородната електромобилност в градовете като елемент от система Mobility-as-a-Service (Мобилността като услуга-MaaS).
Задача 2.2.1. Задача 2.1.3 Законодателни бариери пред въвеждането на водородната електромобилност в България

Работен пакет 2.2. Горивни клетки

Цел: с помощта на иновативни подходи, касаещи материали, катализатори, архитектура, да се намерят решения за следваща генерация горивни клетки за различни зони на приложение.

Задача 2.2.1. Следваща генерация горивни клетки - иновативна обратима твърдооксидна горивна клетка
Задача 2.2.2. Нова генерация биогоривни клетки за генериране на електрическа енергия и биоремедиация
Задача 2.2.3. Неорганични и хибридни материали за ниско- и среднотемпературни горивни клетки

Работен пакет 2.3. Хибридна система батерия-горивна клетка за транспортни цели

Целтa на Работен пакет 3 е да се разработи модел за изследване енергийния баланс на различни типове превозни средства с хибридно задвижване „батерия-горивна клетка“, което да създаде национална експертиза по този тип хибридизация.

Задача 2.3.1. Разработване на оптимизационен модел за енергиен мениджмънт на системата „батерия/горивна клетка“ за различни типове пътни и други (непътни) транспортни средства (етап 1)
Задача 2.3.2. Анализ на резултатите от Задача 3.1. за приложение за системата батерия/горивна клетка за различни хибридни транспортни средства: аналитични данни и бизнес модели (Eтап 1) – задачата ще стартира след подаване на информация от Задача 2.3.1.

Работен пакет 2.4. Демонстрационен тролейбус с хибриден удължител на пробега батерия/горивна клетка

Задача 2.4.1. Разработване на идеен проект на тролейбус с удължител на пробега батерия/горивна клетка на базата на резултатите от РП 2.3. (Eтап 1)
Задача 2.4.2. Експериментално валидиране на системата „батерия/горивна клетка“ за тролейбус в модул (под 1 кВт) (Етап 1) .
Задача 2.4.3. – изпълнение след М18
Задача 2.4.4. – изпълнение М24-М36