HYTMOB – Hydrogen Tank for Mobility

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502438

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Firma New Generation Tanks (NGT) entwickelt einen revolutionären Drucktank für die Speicherung von komprimierten Gasen und insbesondere von Wasserstoff für den Antrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen. Dieser patentierte, ultraleichte und anpassungsfähige Drucktank besteht aus Kohlenstofffasern und einem thermoplastischen Polymer, das sorgfältig ausgewählt wurde, um recycelbar und wasserstoffbeständig zu sein und dessen Kosten mit industriellen Anwendungen kompatibel sind (Auswahl des Polymers im Rahmen des vom BFE unterstützten Projekts POSSHYS). Das Projekt HYTMOB ermöglicht die Entwicklung von Drucktank-Prototypen dank einer spezifischen Design- und Simulationsarbeit, der halbautomatischen Verarbeitung von Kohlenstofffasern und dem ausgewählten Polymer, der Materialcharakterisierung und der Prüfung der Prototypen. Im Rahmen des Projekts werden auch die besten Methoden und Kanäle für das Recycling von ausgedienten Druckbehältern bewertet und die bestehenden Normen analysiert, die bei der Konstruktion und Herstellung von Druckbehältern berücksichtigt werden müssen, um deren Zertifizierung vorwegzunehmen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

New Generation Tanks (NGT) develops a revolutionary pressure tank for the storage of compressed gases and particularly for hydrogen, to power fuel cell vehicles. This patented, ultra-light and conformable pressure tank is made of carbon fibres and a thermoplastic polymer that has been carefully selected to be recyclable, hydrogen resistant and with a cost compatible with industrial applications (polymer selection in the frame of POSSHYS project, supported by SFOE). The project HYTMOB will allow to develop pressure tank prototypes thanks to a specific design and simulation work, to the semi-automated processing of carbon fibres and the selected polymer, to materials characterization and to prototypes testing. In the scope of the project is also the assessment of the best methods and channels to recycle end-of-life pressure tanks and the analysis of the existing standards the be taken into account in the design and manufacturing of pressure tanks, to anticipate on their certification.

Kurzbeschreibung (Französisch)

New Generation Tanks (NGT) développe un réservoir haute pression révolutionnaire pour le stockage de gaz comprimés et en particulier pour l’hydrogène, afin d’alimenter les véhicules Fuel Cell. Ce réservoir, breveté, ultra-léger et conformable est constitué de fibres de carbone et d’un polymère thermoplastique qui a été sélectionné très précisément pour être recyclable, résistant à l’hydrogène et d’un coût compatible avec des applications industrielles (sélection du polymère dans le cadre du projet POSSHYS, soutenu par l’OFEN). Le projet HYTMOB va permettre de développer des prototypes de réservoirs par un travail de design et simulation, de mise en oeuvre par un procédé semi-automatisé de la fibre de carbone et du polymère sélectionné, de caractérisation des matériaux et de test des prototypes. En outre, il s’attachera à évaluer les méthodes et filières de recyclage du réservoir en fin de vie et à analyser les normes en vigueur pour anticiper sur la phase de certification dès le design du réservoir.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Brennstoffzellen-Fahrzeuge können einen Beitrag zur fossilfreien Mobilität leisten. Als Treibstoff nutzen sie Wasserstoff, der in einem geeigneten Tank (Druckspeicher) mitgeführt werden muss. Das Westschweizer Start-up New Generation Tanks hat den Prototypen eines Druckspeichers entwickelt, der einfacher in Fahrzeuge integriert werden kann, aus rezyklierbarem Material besteht und weniger wiegt als konventionelle oder State-of-the-art-Druckspeicher.

Zugehörige Dokumente

• Fachartikel_B. Vogel [PDF] 1'349 kB

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

Fuel cell vehicles contribute to fossil-free mobility. They use hydrogen as fuel, which must be stored in a suitable tank (pressurized vessel). The Western Swiss startup New Generation Tanks has developed a prototype of a pressurized storage vessel that can be more easily integrated into vehicles, is made from recyclable materials, and weighs less than conventional or state-of-the-art models.

Zugehörige Dokumente

• Specialised article_B. Vogel [PDF] 1'349 kB

Schlussbericht (Deutsch)

Im aktuellen Kontext der Dekarbonisierung der Wirtschaft, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die globale Erwärmung zu begrenzen, ist Wasserstoff, der aus dekarbonisiertem Strom produziert wird, ein besonders interessanter Energieträger zur Dekarbonisierung der Industrie und des Transports. Seine Speicherung in Brennstoffzellenfahrzeugen und der Transport zu Verteilungspunkten bleiben jedoch eine Herausforderung. Komprimierte Wasserstofftanks sind schwer, aber auch schwierig in Fahrzeuge zu integrieren, aus nicht recycelbaren Materialien gefertigt und durch ein ineffizientes Herstellungsverfahren produziert. Um den Bedürfnissen des Sektors gerecht zu werden, entwickelt New Generation Tanks (NGT) ultraleichte, anpassungsfähige Tanks aus recycelbaren Materialien mit einem Verfahren, dessen Produktivitätspotenzial sehr gross ist.

Ziel des HYTMOB-Projekts war es, die technologische Reife der NGT-Tanks von Stufe 4 auf Stufe 5 zu erhöhen und allen Projektpartnern zu ermöglichen, ein Verständnis für die Probleme im Zusammenhang mit der Hochdruckgaslagerung zu entwickeln, insbesondere aus der Perspektive der verwendeten Materialien und deren Umsetzung.

Das Projekt war in sieben Arbeitspakete unterteilt, die die Anforderungen des Projekts in Modellierung, Fertigung und Charakterisierung abdeckten. Die drei Projektpartner konnten ihre Expertise nutzen und vertiefen, Werkzeuge und Methodologien entwickeln und ein echtes Know-how schaffen, auf das sie bei zukünftigen Projekten zurückgreifen können.

Die Projektziele wurden übertroffen, da Wasserstofftanks mit Leistungen über den Zielvorgaben hergestellt werden konnten, dies ausserdem, mit verschiedenen Materialien und um den Anforderungen der ursprünglich geplanten Pilotanwendung sowie anderer Anwendungen gerecht zu werden.

Schlussbericht (Englisch)

In the current context of decarbonizing the economy to reduce greenhouse gas emissions and limit global warming, hydrogen produced from decarbonized electricity is a particularly interesting energy carrier for decarbonizing industry and transportation. However, its storage on board fuel cell vehicles and its transport to distribution points remain challenging. Compressed hydrogen tanks are heavy, difficult to integrate into vehicles, made of non-recyclable materials, and produced through an inefficient manufacturing process. To meet the sector's needs, New Generation Tanks (NGT) is developing ultra-light, conformable tanks made from recyclable materials using a manufacturing process with high productivity potential.

The goal of the HYTMOB project was to raise the technological maturity of NGT tanks from level 4 to level 5 and to enable all project partners to develop an understanding of the issues related to high-pressure gas storage, particularly from the perspective of the materials used and their processing.

The project was organized into seven work packages covering the project's needs in modeling, manufacturing, and characterization. The three project partners were able to utilize and deepen their expertise, develop tools and methodologies, and create real know-how that they can rely on for future projects.

The project's objectives were exceeded as tanks with performance superior to the target were produced, with various materials, meeting the needs of the initially envisaged application as well as other applications.

Main findings («Take-Home Messages»)

• Material processability is critical: work performed before HYTMOB (especially within the POSSHYS project) allowed for the identification of the best polymer candidates for hydrogen storage, based on their intrinsic properties. However, HYTMOB has revealed how critical polymer processability is for their final performance and compatibility with compressed hydrogen storage.
• Several polymers can be considered for compressed hydrogen storage. Each of them has its specific design and processing window, leading to its use in specific applications.
• The technology supported by HYTMOB will not only enable the creation of efficient pressure tanks for fuel cell vehicles but also for other applications such as hydrogen transport by tube trailer and Multiple Element Gas Containers.
• The technology supported by HYTMOB opens a new era for pressure tanks, based on a new paradigm compared to the past 70 years of composite pressure tank design and manufacturing.

Zugehörige Dokumente

• Final Report [PDF] 9'386 kB

Schlussbericht (Französisch)

Dans le contexte actuel de décarbonation de l’économie pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et limiter le réchauffement climatique, l’hydrogène produit à partir d’électricité décarbonée est un vecteur énergétique particulièrement intéressant pour réduire l’utilisation d’hydrocarbures dans l’industrie et les transports. Son stockage à bord de véhicules à piles à hydrogène et son transport jusqu’aux points de distribution restent un défi. Les réservoirs d’hydrogène comprimés sont lourds, difficiles à intégrer dans les véhicules, faits de matériaux non-recyclables par un procédé de fabrication peu efficace. Pour répondre aux besoins du secteur, New Generation Tanks (NGT) développe des réservoirs ultralégers, conformables et faits de matériaux recyclables par un procédé à haut potentiel de productivité.

L’objectif du projet HYTMOB était d’élever la maturité technologique des réservoirs NGT du niveau 4 au niveau 5 et de permettre à tous les partenaires du projet de développer une compréhension des problèmes liés au stockage de gaz à haute pression, en particulier du point de vue des matériaux utilisés et de leur mise en œuvre.

Le projet a été organisé en 7 work packages couvrant les besoins du projet en modélisation, fabrication et caractérisation. Les trois partenaires du projet ont pu utiliser et approfondir leur expertise, développer des outils et méthodologies et créer un réel savoir-faire sur lesquels ils pourront s’appuyer pour de futurs projets.

Les objectifs du projet ont été dépassés puisque des réservoirs avec des performances supérieurs aux performances cibles ont été réalisés, avec plusieurs matières et pour répondre aux besoins de l’application envisagée initialement mais aussi d’autres applications.