nel hydrogen «hydrogen som energikilde» · hydrogen •hydrogen er en «energi-bærer»....

36
Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» Bjørn Gregert Halvorsen Nel Hydrogen

Upload: others

Post on 16-Sep-2019

19 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Nel Hydrogen«Hydrogen som energikilde»

Bjørn Gregert Halvorsen

Nel Hydrogen

Page 2: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hydrogen

• Hydrogen er en «energi-bærer».

• Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar og kan

brukes som drivstoff

• NEL Hydrogen lager utstyr som kan fylle hydrogen, hydrogenstasjoner

• Hydrogen lages med energi fra en energikilde: Elektrisitet strøm og naturgass er de mest vanlige

• NEL Hydrogen lager utstyr som kan lage hydrogen (og oksygen) fra vann, vannelektrolyse-

anlegg

Page 3: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

3

Hydrogen Fueling Hydrogen Solutions

..of hydrogen technology

experience and excellence

90 years

Page 4: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

1927 1953 1974 2003 2004 2014 2015 2016 2017

Building of the first small

electrolyser, culminating with 3

large scale plants in Rjukan,

Norway with more than 440

electrolysers / 60,000 Nm3/h

Creation of a second large-

scale hydropowered

electrolyser plant, for

supplying hydrogen for

ammonia production in

Glomfjord, Norway

Our renowned electrolyser

technology made available

for other companies and

other industries

Nel opens world’s first

publicly available hydrogen

fueling station in Reykjavik,

Iceland

The first Power-to-Power

demonstration project at

the island of Utsira,

Norway

Nel becomes the first 100%

dedicated hydrogen

company listed on the Oslo

Stock Exchange

Nel acquires H2 Logic,

adding world leading

hydrogen fueling

technology to the product

portfolio

Initiates construction of the

world’s largest manufacturing

plant for hydrogen fueling

stations, with a capacity of 300

units per year

Acquires Proton Onsite to

create the world’s largest

electrolyser company

Company history

4

Page 5: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Nel today

Hydrogen fueling stations

Fast fueling of all types of vehicles,

enabling same long range as today

Alkaline and PEM electrolysers

Converting water and electricity to

hydrogen and oxygen

• Hydrogen technology company listed on the Oslo Stock Exchange (NEL.OSE)

• ~200 employees with facilities in Norway, Denmark and U.S.

• World’s largest electrolyser manufacturer with 3500 units delivered in 80+ countries since 1927

• 30+ hydrogen fueling stations delivered 8 countries, entering the U.S. in 2018

5

Page 6: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hydrogen market

Page 7: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

“I løpet av perioden 2005 til

2009 skal det være mulig å

kjøre hydrogendrevne kjøretøy

mellom Stavanger og Oslo”

Page 8: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

2,25x 2,56x 2,4 2x?

1x2x

4x 5x

9x

Norgeshistorienv

eh

icle

s

Page 9: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

2006-2011 2012-2017 Neste 5 årene

Rekkevidde [km] 120 - 160 500+ 700+

Effektivitet [kg H2/100

km]

1,2 – 2,5 0,8 - 1 ~0,75

Pris Potensiell show-stopper 95%

kostnadsreduksjoner

Som hybridbil

Funksjonalitet i kulde Potensiell show-stopper Løst (-30 C garantert) < -30?

FC effekt-tetthet[kW/l] 1 3 (samme som ICE) 4++

Øvrig Uklart om ICE eller FC

vinner

Kommersielt tilgjengelig Fullverdig alternativ

Page 10: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Noen aktører i 2017 og fremover..

Uno -X NEL Praxair Toyota

Page 11: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hydrogen infrastructure is being established across the world

11

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Accu

mu

late

dH

RS

glo

ba

lly

Page 12: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Recent survey increases the importance of hydrogen as a fuel

12

KPMG Global Automotive Executive Survey is the compound input from 1000 executives from the automotive industry

“There will not be a single solitary drivetrain technology: Executives project a split by 2040 for BEVs (26%), FCEVs (25%), ICEs (25%) and hybrids (24%).”

Fuel cell electric mobility is now the #1 trend until 2025

Page 13: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Global hydrogen market

13

Global hydrogen market, by end-use:

Ammonia Refineries

Methanol Other

• ~55 million ton/year market (~150 BUSD)

• 15% merchant market (5 – 15 $/kg)

• 85% on-site (~2$/kg)

• Only 1% from water electrolysis today, rest from SMR/gasification

• Large potential for growth, driven by increasing focus on:

• climate and renewable energy

• decreasing electricity prices

• decreasing electrolyser CAPEX

• Special focus on refineries and green ammonia

• Account for ~80% of market

• Assuming that total market would be supplied by electrolysis, annual

market potential would be >20 B$/year

Large opportunities for electrolysis within the already existing hydrogen

market

Page 14: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Overall hydrogen market set to grow 10x by 2050

14

If high share of renewable energy, electrolysis market can potentially grow >1000x

Page 15: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hydrogen is becoming relevant in all forms of transportation

15

hydrogen

solutions

Page 16: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Significant increase in hydrogen market activities

16

• Total value of offers amounted to ~10

BNOK in 2017

• Often long lead times between offer

and order

• Continued good lead generation is key

to continued commercial success

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

2014 2015 2016 2017

Value (BNOK)

Historical, compound value of budget offers sent from Nel & Proton

Page 17: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Markets served by water electrolysers

RenewablesChemical Industry Power IndustryMetal Industry

Food Industry Glass Industry Polysilicon Industry Transport Sector

Historical market New markets

Laboratories

Life support Refineries

Fertilizer Industry

Page 18: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Project examples

Page 19: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Fueling station for hydrogen trucks in Trondheim, Norway

• For ASKO, Norway’s largest grocery wholesaler

• Onsite renewable hydrogen from electrolysis

• Connected to rooftop solar on warehouse

• Containerized turn-key C-150 electrolyser

• H2Station® for trucks, cars and forklifts

Project examples

First ever triple-dispenser station

Hydrogen storage Station module DispensersElectrolyzer

27

35MPa

70MPa

35MPa

Page 20: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Supplying fueling stations to Shell in California

• Nel has exclusive framework contract with Shell (in partnership

with Toyota and Honda) for supply, construction and

maintenance of hydrogen stations San Francisco CA

• Initial purchase order received Q1’17 with value of NOK ~140 million

• Received additional purchase order with value of NOK ~50 million during

Q3

• H2Station® modules expected to ship in H1-2018

• Shell has issued an RFI for additional 100 hydrogen stations to

California

• Visibility on deliveries will help the industry to reduce costs

20

Project examples

Locations where Shell receives CEC grants from

current round of funding

Shell hydrogen stations in Northern CA

Exclusive framework contract with Shell

Page 21: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

PEM electrolyzer and H2Station® for bus fueling in California

• First integrated Nel/Proton product offering

• One M-400 2 MW Proton PEM electrolyzer

• Two H2Station® for buses

• Total contract value of USD >8 million

• Delivery during 2018

Project examples

High capacity station for 25 buses in CA

Hydrogen storage Station module Dispensers2 MW PEM electrolysis

35MPa

35MPa

27

Page 22: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Delivering mega-scale hydrogen fueling stations for Nikola

• Sole equipment supplier to create the largest hydrogen

fueling network in the world

• 16 mega-scale stations covering 2000 miles & up to 450

ton/day

• Signed PO for first two demo stations (each is 1 ton/day)

• Remaining 14 stations will have a capacity ranging from 8 –

32 ton/day

• Installation during 2019 – 2021

Project examples

Entered into exclusive partnership with Nikola Motor

22

Page 23: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

● Reviewing potential demo-route from plant in Arizona, will support Nikola prototype truck fleet

● Equipment for onsite production and fueling of 70MPa

● 2 Alkaline electrolyzer stacks for hydrogen production – 2 x 1.000kg/day

● 2 x 70MPa dispensers and 2xH2Station® – 2 x 500 kg/day

● Possibility to upgrade fueling capacity later

A-485 Electrolyser – 1.000kg/day

Hydrogen storage, compression and dispensing

Prepared for later upgrade

Nikola: Two demo stations with installation start in H2’18, order of 3.6 MUSD Project examples

23

Page 24: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Project examples

Nikola: 14 commercial stations – from 8 to 32 ton/day at each site

Low pressure StorageCluster 8-

Electrolyzer

High pressure

storage and

dispensing 24

32 ton/

day

8 ton/

day

Page 25: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

• Potential project of ~20 MW electrolysis

• Renewable hydrogen for multiple purposes:

• Replace fossil hydrogen used in refinery process

• Energy storage and power generation

• Hydrogen used for transportation purposes

• Other value streams:

• Oxygen used locally within refinery

• Heat used for city district heating

• Solution relevant for oil refineries across the globe

Multi-value stream project in Denmark

Potential large scale energy storage project in Fredericia, DenmarkProject examples

25

Shell oil refinery in Fredericia, Denmark

Page 26: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

World’s largest power-to-gas project planned for France

• H2V PRODUCT (FR) will inject hydrogen into natural gas grid in

France

• In dialogue with French government on incentive scheme to

realise the project

• Largest power-to-gas project in history

• 700 MW | 380 M$ project

• Direct injection of hydrogen and biogas in natural gas grid

• Design is ready & land secured

• Project phase during 2018 – 2025

• Location: Les Hauts and Normandie-regions in France

• Planning for significant expansion of electrolyser

manufacturing capacity

Project examples

700 MW electrolyser plant for power-to-gas in Northern France

26

Page 27: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Other large, industrial opportunities

27

Project examples

• If employed at Tizir, currently the largest CO2-emitting

source in Norway (in one location)

• Reduces emissions drastically, ~90%

• Needs ~30 tons of hydrogen per day

• Equivalent of 60,000 vehicles

• Applicable for several other industries, e.g. large steel

mills, etc.

Exchanging coal with hydrogen as a reduction

agent

TiZir plant in Tyssedal

Page 28: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hydrogen ferry project

28

Project examples

Nel part of the Norwegian project “HYBRIDskip”

• Purpose of project: establish knowledge base for longer

journeys/operational times in bigger vessels, based on

battery and hydrogen technology

• Target to realize a hybrid-ferry in operation by 2020

• Nel role: provide information on fueling/bunkering,

techno-economical analysis and safety considerations

Fiskerstrand FV Hydrogen powered – Zero emission

Page 29: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Hyon AS, a one-stop-shop for complete hydrogen energy solutions

• Joint venture between Nel ASA, Hexagon Composites ASA and

PowerCell Sweden AB

• Utilizes each partner’s respective world-leading technologies and

competencies to manage and develop projects for effectively

integrating and optimize zero-emission power solutions for the

customers

• Main, initial focus: maritime sector

• Strong maritime competence in Hyon, and high focus on zero-

emission maritime solutions in Norway

• Also targeting hydrogen energy storage projects

Project examples

Scandinavian powerhouse on hydrogen

29

Page 30: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Uno-X Hydrogen – establishing hydrogen infrastructure in Norway

• Uno-X Hydrogen received support to establish 2 new hydrogen

fueling stations in Ås & Hvam, Akershus

• After installation, JV will operate 5 HRS in Southern Norway

• Target: 20 stations by 2020

• Åsane, Bergen opened formally 26th of January 2018

• Currently ~100 FCEVs in Norway, annual sales growth of >2x

Project examples

20 MNOK support for establishment of 2 additional HRS in Akershus in 2018

30

Page 31: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Technology development

Page 32: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Rotolyzer® status

• Design and technical solutions improved to facilitate higher

capacity and commercial hydrogen production

• Currently installed and running at Nel Electrolyser Test Center

• Test center is equipped with infrastructure dedicated for testing of

advanced electrolyser systems

• Initiate long-lifetime tests during fall of 2017, assuming improved

design is verified (incl. performance/business case)

• Target commercial launch in 2018 (10 Nm3/h)

• Continue development to increase scale over time

Nel ASA Q2 2017

32

Nel Hydrogen Electrolyser

Project running according to plan 100x smaller than ATM from high

pressure and centrifugal effect

Page 33: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Main principlesProduct and technology roadmap – more to comeNel Hydrogen Electrolyser

• Stack size 1/4 vs. atmospheric, to be tested during H2’17

• Potential to improve both efficiency and reduce cost,

especially designed for a fully automated production line

High pressure alkaline

Nel ASA Q2 2017

33

1.

2.

3.

1m

Atmospheric alkaline = 485 Nm3 capacity

12m

2m

6m

High pressure = 500 Nm3

Considering significantly larger capacity per stack

Page 34: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Nel Hydrogen Fueling

• Global leader within hydrogen fueling solutions for vehicles, first to adapt the newest fueling standards

• Delivered more than 30 stations in 8 countries across Europe since 2003

• Highest reported availability and innovative, in-house developed technologies

High capacity, smallest footprint

200 kg/day, 10m2

Flexible installation, smallest footprint

50 m from station, 1/3 size of normal dispenser

Largest manufacturing facility

300 station per year capacity

Nel Hydrogen Fueling

34

Nel ASA Q2 2017

Page 35: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Station Module DispenserHydrogen Fueling

storage

Hydrogen supply

storage

H2Station®

• Compact modular turn-key system with flexible site integration

• Designed for volume manufacturing for EU & USA

Fueling station modules – designed for volume manufacturingNel Hydrogen Fueling

70MPa

35MPa

35MPa

35

Nel ASA Q2 2017

Page 36: Nel Hydrogen «Hydrogen som energikilde» · Hydrogen •Hydrogen er en «energi-bærer». •Hydrogen er en lett, «usynlig», luktfri gass som sammen med luft eller oksygen er brennbar

Number one by nature