Ballard Power Systems
Benvidosa
Ballard Power Systems
Monica Saraiva PanikEstratégia e Desenvolvimento de Novos Negócios
8 de Outubro de 2003 2
100 %
Market
100 %
20% 55,8 %24,2 %
Composição Societária
8 de Outubro de 2003 3
Localização
Vancouver, CanadaSede, Pesquisa,Produção Stacks eMotores Estacionários
Lowell,MassachusettsMateriais
Dearborn, MichiganTransmissão elétrica
Nabern, GermanyMotores Automotivos
West Sacramento,California Fuel CellPartnership
EBARABALLARD
8 de Outubro de 2003 4
Ballard Power Systems
ProdutosAutomotivos
ProdutosEstacionários
Produtos deFibra deCarbono
Produtos Ballard
8 de Outubro de 2003 5
Ballard Power Systems
ProdutosEstacionários
ProdutosTransmissões
Produtos da Área Automotiva
ProdutosAutomotivos
Mó
du
lo
s C
él
ul
aC
om
bu
st
ív
el
Mo
to
re
s C
él
ul
aC
om
bu
st
ív
el
Tr
an
sm
is
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es
El
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ri
ca
s
8 de Outubro de 2003 6
Como funciona a Célula Combustível
A tecnologia de célula acombutível foi considerada amais promissora parasubstituir o motor decombustão interna, poisoferece emissão zero e o usoeficiente de combustíveisalternativos.
H2 - Hidrogênio
Anodo (-)Catodo (+)
Catalizador
Vapor de Água
Ar
H2
H2
O2
O2
H2O+-
Anodo Catodo
Ele
ctro
lyte
Cata
lyst
Cat
alys
t
Eletricidade
8 de Outubro de 2003 7
Seis maiores fabricantesde veículos construírammais de 45 protótipos
movidos pelos stacks emotores Ballard.
Veículos Equipados com Stacks eMotores Ballard®
8 de Outubro de 2003 8
Necar 4 Ford P2000 Necar 4 Advanced
Ford Focus FCV
1998 1999 2000
2000 2001
Sprinter
2002
F-Cell, Focus FCHV
Veículos de Passeio Equipados comMotores Ballard® a Hidrogênio
8 de Outubro de 2003 9
Stack Ballard® Mark 902
Características do stack Ballard® PEM (Mark 902):
Temperatura(nominal): 80 °C (176°F)
Pressão do Combustível(nominal): 1- 2 barg
Output neto (contínuo): 85 kW
Corrente (máx.): 300 Amps
Voltagem DC (mín.): 280 Volts
8 de Outubro de 2003 10
Como Funciona o Motor de CélulaCombustível a Hidrogênio
8 de Outubro de 2003 11
Motor de Célula CombustívelXcellsis™ HY-80
Unidadede Distribuição dePotência (PDU)
Bomba deRefrigeração
Módulodo Motor
Módulo doStack deCélulaCombustível
Peso do Motor: 220 kg*Volume do Motor: 220 l**Dependendo da configuração
Unidades deControle
Potência neto: 70 kWAceleração: de 0 a 90 % em < 1 sec Eficiência: 48 %
8 de Outubro de 2003 12
Motor de Célula CombustívelXcellsis™ HY-80
Potência bruta do Stack: 85 kW
Potência neto do Motor: 68 kW
Módulo do Stack deCélula Combustível
Módulo do Motor
Packaging do DaimlerChrysler Classe A
8 de Outubro de 2003 13
Motor de Célula CombustívelXcellsis™ HY-80
Potência bruta do Stack: 85 kW
Potência neto do Motor: 68 kW
Módulo doStack de CélulaCombustível
Módulo do MotorUnidade deDistribuição dePotência (PDU)
Packaging do Ford Focus Híbrido
8 de Outubro de 2003 14
Programa de Desenvolvimento Hyway -Motor para Veículos Leves
Mais de 150 motoresleves e pesados foramconstruídos de 2002-2003.
10.000 horas testesacumuladas em bancadas eem veículos.
8 de Outubro de 2003 15
HY-75 HY-80AP0 AP2
Stack type Mk 901 Mk902system net power kW 55 68.5weight kg 315 220volume l 330 220specific weight W/kg 175 310specific volume W/l 170 310max. efficiency 47 50freezing tolerance no yes
Evolução do Motor
Programa de Desenvolvimento Hyway -Motor para Veículos Leves
8 de Outubro de 2003 16
Potência do Stack: 75 kW
Combustível: Hidrogênio Gasoso
Emissões: Zero
Mercedes-Benz FC Sprinter
8 de Outubro de 2003 17
P2 P3 in Vancouvere Chicago
NEBUS
ZEBUS Citaro
1995 1997 1998
1999 2003
Ônibus Equipados comMotores Ballard® a Hidrogênio
8 de Outubro de 2003 18
Potência bruta do Stack: 250 kW
Potência neto do Motor: 205kW
Módulo deCélulaCombustível
Módulo do Motor de Traçãoe Auxiliares
Módulo do Sistema de Ar
Módulo do Sistemade Hidrogênio
Inversor / Módulo de Controle
Motor de Célula CombustívelXcellsis™ HY-205-4
8 de Outubro de 2003 19
Módulo de Geração de Potência Nexa™Exemplo de Integração do Sistema
ACPowerH2
Ar
Calor e Água
DCPowerArmazenagem
de hidrogênio
Sistema decontrole
Inversor
n1200 watts DC power, 13 kg
8 de Outubro de 2003 20
Módulo de Geração de Potência Nexa™Potenciais Aplicações
Pequeno veículoelétricoBack-up power/
Gerador de Emergência
Limpador móvel
May 17, 2001
Carros de GolfGeradorEstacionário
Ballard Power Systems
No caminho daComercialização
l Frotas de Demonstração Ônibusl Frotas de Demonstração Carros
8 de Outubro de 2003 22
• Programa DoE (Demo)
• FreedomCAR (R&D)
• NextEnergy, MI
• California Fuel Cell Partnership
ProgramaPNUD/GEF deDemonstraçãode Ônibus CélulaCombustívelem Países emDesenvolvimento
• Clean Energy Partnership (GER)• Programa de Ônibus Europeu (EU)• Programa da Islândia - Modêlo para uma Economia a base de Hidrogênio
Programa deComercializaçãode VeículosCélula Combustívelno Japão
Sinergy-EDBPrograma deCélula Combustívelem Cingapura
Programas para Preparação de MercadoFormação de Parcerias Estratégicas
8 de Outubro de 2003 23
Programa de Demonstração Europeu30 Ônibus / 10 Cidades
TodosTodos osos tipostipos de de produçãoprodução de de hidrogêniohidrogênio serão avaliadasserão avaliadas..
n4 Reykjavikn(ECTOS)nHn²n-nelectrolysis
nfrom waterpower andnfilling station
nIcelandic NewnEnergyn, Shell,nNorsk nHydro,nStraeto
n9 Londonn nTrucked-in
nLiquid Hydrogen
nLondon TransportnFirst nGroupnbp
n10 Porton nRefinery nSupplynLocal nfilling nstation
n7 Luxemburgn nTrucked-innCompressednHydrogen
nAVL LuxembourgnFLEAA
nSTCP Portonbp
n5 AmsterdamnElectrolysisnGreen Energy
n6 StuttgartnSteamn-Reformernfilling station
nSSB StuttgartnNWSnbp
n2 HamburgnElectrolysisnWind Energy
nHHAnHEWnbp
nParticipating Cities
n8 StockholmnElectrolysisnHydro Energy
nBusslinknEnvironmenaltn AgencynStockholmnSL StockholmnBirka Energie
nGVB AmsterdamnMDAnShell Hydrogen
n3 Barcelonan n Solar-Powern+ nElectrolyser n+nfilling station
nTMB Barcelonanbp
n1 Madridn n Trucked-in H2nlocal filling station
nEMT MadridnRepsolnAir nLiquide
8 de Outubro de 2003 24
Parceiros do Projeto• Coordenador: DaimlerChrysler / Evobus• Fabricante de Ônibus:Evobus• Fornecedor do Motor:Ballard• Operador: Empresas de Transporte Público• Infra-estrutura: Cidades e Forncedores de Combustível
Programa de Demonstração EuropeuProjeto CUTE
Cronograma:• Entrega dos primeiros ônibus para Madrid em 5 de maio durante a UITP show e para Hamburgo no dia 15 de setembro.• Até final de 2003 entrega dos demais ônibus
n Madrid
n Hamburgo
n Estação de abastecimento de hidrogênio em Hamburgo
8 de Outubro de 2003 25
DaimlerChrysler
Ballard Power Systems
Shell Hydrogen
BP Amoco
HHA Hamburg
TMB Barcelona
CTM Madrid
GVB Amsterdam
London Transport
AVL Luxembourg
SSB StuttgartSL Stockholm
STCP PortoSVR Reykjavik
Norsk Hydro
First Group
HamburgerElektrizitätswerke
Busslink
MilieudienstAmsterdam
EvoBusEvoBus
Environment & Health Protection
agency
NeckarwerkeStuttgart
Programa de Demonstração EuropeuProjeto CUTE - Parceiros
8 de Outubro de 2003 26
Plano de trabalho:
• Operação e demonstração de ônibus movidos a célula combustível comarmazenamento de hidrogênio sob diferentes condições climáticas,topográficas e ciclos urbanos.
- Levantamento de dados de operação e performance em diferentes condições
- Análise de resultados- Determinação de fatores a serem optimizados
• Análise de ciclo de vida e durabilidade dos diferentes sistemas
(reciclagem/balanço energético)- Comparação da nova tecnologia com ônibus convencionais
considerando geração de energia, emissões e recursos usados.- Relatórios técnicos e econômicos
Programa de Demonstração EuropeuProjeto CUTE
8 de Outubro de 2003 27
Plano de trabalho:
• Qualidade e Segurança- Definição e testes de códigos e standards
- Desenvolvimento e monitoramento do sistema- Desenvolvimento de parâmetros de qualidade se segurança
de operação e manutenção
• Educação- Desenvolvimento de material didático e informativo
- Produção de catálogos para educação industrial e treinamento e programas de pesquisa acadêmicos
- Draft de procedimentos de manutançãopara um melhor entendimento sobre os ônibus.
Programa de Demonstração EuropeuProjeto CUTE
8 de Outubro de 2003 28
Programa de Demonstração EuropeuCronograma
2002 2003 2004I III IV I II III IV I II III IVII I II III IV I
2005
M o n t a g e m e testes do 1o p r o t ó t i p o
E n t r e g a a o s
clientes
Testes de
d u r a b i l i d a d eM o n t a g e m d o s
ôn ibus
I n s t a l a ç ã o d a i n f r a - e s t r u t u r a
g e r a ç ã o d e h i d r o g ê n i o e
e s t a ç ã o d e a b a s t e c i m e n t o
F a s e d e d e m o n s t r a ç ã o
I n í c i o p r o j e t o E U -
( C U T E )
2 3 . 1 1 . 2 0 0 1
F i m d o p r o j e t o
InícioInício das das operações operações emem maiomaio de 2003 de 2003
2001
8 de Outubro de 2003 29
Características do Motor de Ônibus:
• Potência neto: aprox. 200 kW @ 2100 RPM• Torque: approx. 1.000 Nm @ 800 RPM
• Eficiência máxima: 45 %
Certificação e Produção:
• Os ônibus estão certificados para use emtransporte de passageiros em países Europeus
• O motor de célula combustível está sendointegrado na fábrica da Evobus em Mannheimdentro de condições normais de produção.
Programa de Demonstração EuropeuCertificação TüV e Linha de Produção
8 de Outubro de 2003 30
• Parte do programa California Partnership
• Parceiros: VTA, Gillig Corporation e Ballard Power Systems
• 3 ônibus em 2 anos de operação em serviço urbano na VTA em Santa
Clara, com início em 2004
• Motor Xcellsis™ HY-205 adaptado a plataforma do ônibus Gillig
• Instalação da estação de abastecimento na VTA Cerone
Programa de Demonstração daCalifórnia
8 de Outubro de 2003 31
Programa de Demonstração daCalifórnia - Cronograma
2003 2004 2005I III IV I II III IV I II III IVII I II III IV I
2006
I n s t a l a ç ã o d a i n f r a - e s t r u t u r a
g e r a ç ã o d e h i d r o g ê n i o e
e s t a ç ã o d e a b a s t e c i m e n t o
F a s e d e d e m o n s t r a ç ã o
I n í c i o d o p ro j e to
A g o s t o 2002
F i m d o p r o j e t o
InícioInício das das operações em operações em 20042004
2002
design,montagem etestes do 1oprotótipo
Teste decampo
Entregadosônibus aVTA
8 de Outubro de 2003 32
Frotas de Demonstração
EUROPA e CALIFÓRNIA
Motor de Célula Combustível Ballard HY-205
Programas de Demonstração de Ônibusmovidos a Célula Combustível
8 de Outubro de 2003 33
A i r C o n d i t i o nA i r C o n d i t i o n
Tanques deHidrogênio
Componentes Auxiliares
Motor Elétrico eComponentes
Auxiliares
Transmissão
Motor de CélulaCombustível
ÔnibusDaimlerChryslerpara a Europa
Ônibus Gillig paraSanta Clara VTA
Configuração dos Ônibus
8 de Outubro de 2003 34
A i r C o n d i t i o nA i r C o n d i t i o n
Fornecimento e Serviços Ballard
Ballard é fornecedora de:üsistemas de célula combustívelüengenharia de aplicaçãoücertificaçãoüproduçãoülogísticaüdocumentaçãoütreinamento, manuais de operação e manutençãoüserviços de campo
8 de Outubro de 2003 35
Cronograma
Abril 1999 - Início do Projeto2000 - 2001 - Demonstração dos primeiros protótipos da
DaimlerChrysler, Ford, Honda, Hyundai, General Motors, Nissan, Volkswagen, e Toyota.
- Companias de Petróleo instalarão infra-estrutura e estações de abastecimento2002 - 2003 - Demonstração de um total de mais de 70 veículos célula combustível (carros de passeio e ônibus)
California Fuel Cell Partnership(CaFCP)
Honda
NissanOpel-GMHyundai
FordDaimlerChrysler
8 de Outubro de 2003 36
Parceiros e Membros do ProgramaCalifornia Fuel Cell Partnership
8 de Outubro de 2003 37
Programas Pilotos de Carros de PasseioPlano de Ação dos Clientes Ballard
DaimlerChryslerPretende introduzir 60 veículos Mercedes-Benz Classe A„Célula Combustível“ para frotas em regiõesselecionadas na Europa, Japão, Cingapura e EstadosUnidos começando em 2003.
FordComeçará a operar pequenas frotas do Focus CélulaCombustível na Europa e Estados Unidos a partir de2003.
HondaPlaneja fazer leasing de 30 veículos Célula Combustívelna Califórnia e Japão durante os próximos 2 ou 3 anos.
Foi anunciado um acordo de leasing de 5 veículos FCXcom a cidade de Los Angeles.
8 de Outubro de 2003 38
BrasilBrasil8 8 ônibusônibus
US$ 21 US$ 21 MilhõesMilhões
MexicoMexico10 10 ônibusônibus
US$ 26 US$ 26 MilhõesMilhões
EgitoEgito(em (em análiseanálise))
IndiaIndia(em (em análiseanálise))
ChinaChina12 12 ônibusônibus
US$ 32 US$ 32 MilhõesMilhões
O Projeto PNUD/GEF* Demonstração de ônibus movidos à Célula Combustível
Visão Leap-frog“As aplicações e necessidades por tecnologias de geração de energia limpa como célula a combustível jáexistem em países em desenvolvimento (ex.: a crescente demande por energia; aplicações premium emhorários de pico, geração de eletricidade fora da rede e em áreas isoladas; exigências ambientais), mas astecnologias estão ainda em desenvolvimento. Apesar disso, ações de médio prazo em países emdesenvolvimento devem incluir a presença do setor privado e devem trabalhar para gerar esse interesse.Demonstrações da tecnologia em estágio inicial de desenvolvimento pode induzir o involvimento antecipadoda indústria e levar a obtenção de benefícios economicos e ambientais.”
O PNUD/GEF* escolheram os 5 países acima porque:- São os maiores mercados e indústria de ônibus mundiais- Estão entre as cidades mais poluídas e populosas do mundo- Possuem diversas fontes renováveis para a produção de hidrogênio
* PNUD - Programa de Desenvolvimento das Nações Unidas e GEF - Global Environment Facility
8 de Outubro de 2003 39
EMTU
Parceiros do Projeto:EMTU - Empresa Metropolitana deTransportes UrbanosMinistério de Minas e EnergiaFinep
8 ônibus - 4 anos de duraçãoPrimeiro ano inclui treinamento,adapatação da garagem e testes para osprimeiros 3 ônibus.
Corredor Metropolitano de ÔnibusSão Mateus to JabaquaraExtensão: 33 kmNúmero de passageiros transportados:240.000 p/dia
O Projeto PNUD/GEF* no BrasilDemonstração de ônibus movidos a Célula Combustível
Início de operações planejado para 2006
8 de Outubro de 2003 40
Editale Carta de Manifestação de Interesse
8 de Outubro de 2003 41
O Conceito Ideal do Ônibus
•Brasil, Mexico, China tem umagrande indústria de ônibus.
•Portanto esse não é o caso desimplesmente importar atecnologia da Europa ou daAmérica do Norte.
•O segrêdo de umacomercialização bem sucedidade ônibus movidos à célula acombustível em países emdesenvolvimento é incluir umagrande porcentagem decomponentes produzidoslocalmente.
•O objetivo é chegar a umconceito, que empresas locaistenham condição de produzir ecomercializar.
8 de Outubro de 2003 42
Célula a Combustível abre oportunidades
•Biomassa
•Solar
•Eólica
•Hidro
para o uso eficiente energias renováveis para aplicações no transportee geração de eletricidade
8 de Outubro de 2003 43
InovaçãoPotencial para ‘Unidade de Geração Elétrica Individual’
e-
Unidades de geração elétrica descentralizadas geram individualização dacomunicação e informatização de sistemas.
Unidades de geração elétrica descentralizadas geram individualizaçãoe mobilidade para locais de trabalho e atividades profissionais.
8 de Outubro de 2003 44
Futuro da Eletrônica embarcadaCada vez mais componentes eletro-eletrônicos em veículos
1960 1980 2000 2020
. Limpador
. Luz
. Ascendedor de cigarro. Radio
. Aquecedor janela traseira. Levantador de vidro. Teto solar. Assento aquecido
Bateria convencionalCélula combustível(5 x mais eficiente)
. Suspenção ativa
. Controles eletrônicos (velocidade). Ar condicionado. Sistema de navegação. Travamento de portas centralizado. TV, CD. Sistema de Comunicação
. Sistema de Segurança ativa. Ar condicionado estacionário. Refrigerador. Escritório móvel........
. Segurança
. Conveniência
. Entretenimento
Dem
and
a de com
pon
entes eletro-eletrôn
icos
Ballard Power Systems
Muitoobrigado!