NEDO fuel cell survey report.pdf

67
A Survey Report for New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), Japan Prof. Suddhasatwa Basu Abhijay Awasthi Department of Chemical Engineering Indian Institute of Technology, Delhi Potential of Fuel Cells in India An Analysis of Opportunities for JapanIndia Collaboration

description

Fuel cell survery for India

Transcript of NEDO fuel cell survey report.pdf

Page 1: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A Survey Report for       

New Energy and Industrial Technology  

Development Organization (NEDO), Japan  

 

 

 

 

 

 

 

 

Prof. Suddhasatwa Basu Abhijay Awasthi Department of Chemical Engineering Indian Institute of Technology, Delhi 

   

 Potential of Fuel Cells in IndiaAn Analysis of Opportunities for Japan‐India Collaboration 

Page 2: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

 

ABOUT NEDO 

The  New  Energy  and  Industrial  Technology  Development  Organization  (NEDO)  was established by the Japanese government in 1980 to develop new oil‐alternative energy technologies.  Eight  years  later,  in  1988,  NEDO's  activities were  expanded  to  include industrial  technology  research  and  development,  and  in  1990,  environmental technology  research  and development. Activities  to promote new  energy  and  energy conservation technology were subsequently added in 1993. Following its reorganization as  an  incorporated  administrative  agency  in  October  2003,  NEDO  is  now  also responsible  for  R&D  project  planning  and  formation,  project management  and  post‐project technology evaluation functions. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

ii  

Potential of Fuel Cells in India 

EXECUTIVE SUMMARY 

India, with over a billion people and a growing economy,  is one of the countries which 

will  shape  the energy  supply  and demand  scenario  in 21st  century. With high  growth 

rates of  the  Indian economy, energy needs are also growing  rapidly. A growing global 

concern  over  environmental  issues  and  the  need  for  energy  security  of  the  country 

requires  India  to pursue  all options  for diversification of  fuels  and energy  sources.  In 

coming decades, hydrogen  is poised  to become a major  component  in  India’s energy 

mix for meeting the growing energy needs of economy. India’s national energy policies 

acknowledge hydrogen as a promising candidate which will provide clean and efficient 

energy to meet the requirements in power and transportation sectors.  

A section of this report discusses India’s energy scenario and its national energy policies.  

A National Hydrogen energy Roadmap, setup by National Hydrogen Energy Board, India 

for  the development of hydrogen energy  related  technologies  including  fuel cells, has 

been covered in detail. The road map is an industry driven planning process that offers 

long term hydrogen energy based solutions to India’s energy sector. It suggests suitable 

pathways  that will  help  government,  industry,  research  organizations,  academia  and 

other stakeholders  to develop hydrogen energy  technologies suitable  for  transition  to 

hydrogen economy. The  roadmap also  identifies  fuel  cells as a  long  term  solution  for 

both power and transportation sector. 

As a nation, India has a history of technological innovation and it has a highly skilled and 

adaptive labour force. Various government and private sector organizations are involved 

in the development and commercialization of hydrogen and fuel cell based technologies 

in  India. A section of this report gives detailed  information about the R&D activities  in 

the fuel cell sector in India. This covers the government research institutes, universities 

and private sector organization. A majority of organizations are involved in fundamental 

research with a very  few  involved  in distribution and manufacturing. Various  research 

institutions  are  carrying out exciting  research on membranes,  catalysts  and hydrogen 

storage. Some  institutions are  involved  in more application oriented  research  such as 

Page 4: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

iii  

Potential of Fuel Cells in India 

stack  BoP  development  according  to  applications  in  local market.  Some  large  Indian 

conglomerates are  interested  in commercialization of  fuel cell  technology by  licensing 

the best  technologies  from overseas. They are  carrying out  fundamental  research  for 

adaptation of these technologies in Indian market by addressing issues like affordability 

and durability.   

A part of the report covers the market potential for fuel cell based applications in India. 

India,  with  a  growing  economy  and  a  suitable  national  energy  policy  is  a  huge 

prospective market  for  fuel  cell  based  applications.  Despite  the  strong  R&D  base  of 

Indian organizations  in  fuel  cell  sector,  there  is  currently  little  fuel  cell manufacturing 

expertise.  It  is  likely that  in near  future  fuel cell would be manufactured outside  India 

and  then  will  be  brought  to  Indian  market  with  the  help  of  local  partners.  Some 

companies  in  India  are  looking  for  partners  in  stationary  power  generation  and 

automotive sectors for fuel cell technologies implementation. . With huge skilled labour 

force  in India for maintenance,  it  is possible that the fuel cell applications  in  India may 

not  need  be  as  sophisticated  as  that  of  developed  world,  where  labour  force  is 

dwindling and costly.           

Stationary  markets  for  fuel  cells  in  India  range  from  backup  power  for  residential 

applications  to  captive  power  generation  for  industrial  applications.  This  report 

discusses  potential  of  fuel  cell  based  power  generation  in  luxury  hotels,  process 

industries, dairy  industry and  telecommunication  (&  information  technology)  industry. 

Fuel cell markets in standby/backup power are also covered in the report. 

Fuel  cell  applications  in  automotive  sector  in  India  are  of  great  prospects.  Initial 

penetration  in  this  sector  will  be  in  buses  due  to  their  centralized  operation, 

maintenance and refueling. Light duty vehicle market also shows potential for fuel cell 

technology implementation. India’s has a large number of organizations in the light duty 

vehicle  i.e. passenger car sector. Manufacturers  in this sector are  looking for alternate 

fueling  option  including  fuel  cells.  In  two‐  and  three‐wheeler  vehicles  category 

government  has  already  started  phasing  out  conventional  fuels  in  favour  of 

Page 5: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

iv  

Potential of Fuel Cells in India 

environmentally  favorable  ones.  Fuel  cell  related  activities  in  these markets  are  also 

discussed in the report. 

The  latter part of  this  report  identifies  the areas of  collaboration between  Japan and 

India in fuel cell sector. It focuses on the business matching opportunities between the 

two  countries. Potential  future  collaborations of  various  Indian organizations are also 

discussed.  The  exploration of potential business matching opportunities between  the 

two countries is expected to be beneficial for the development of fuel cell sector in both 

the countries. 

 

The  study was  carried  out  for New  Energy  and  Industrial  Technology Development 

Organization, (NEDO), Japan. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 6: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

v  

Potential of Fuel Cells in India 

ACKNOWLEDGEMENTS 

The  authors  wish  to  thank  The  New  Energy  and  Industrial  Technology  Organization 

(NEDO),  Japan  for  their  financial assistance and support during  the preparation of  the 

report.  The  authors  would  also  like  to  thank  representatives  of  various  research 

institutes and organizations who participated in the survey. Authors express gratitude to 

people who participated  in  the  interviews which were  conducted during  the  visits  to 

various  institutions by authors. Authors also thank representatives of various  industrial 

organizations for providing valuable information for the survey. Finally, authors wish to 

thank faculty members and students at Department of Chemical Engineering, especially 

Fuel Cell Laboratory, IIT Delhi for their valuable ideas and support. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

vi  

Potential of Fuel Cells in India 

GLOSSARY 

AFC   Alkaline Fuel Cell 

ARCI  International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials. 

BARC  Bhabha Atomic Research Centre 

BHEL  Bharat Heavy Electrical Limited. 

BOP  Balance of Plant 

CECRI  Central Electrochemical Research Institute. 

CFCT   Centre for Fuel Cell Technology. 

CGCRI  Central Glass and Ceramic Research Institute. 

CNG  Compressed Natural Gas. 

CSIR   Council for Scientific and Industrial Research. 

DMFC  Direct Methanol Fuel Cell. 

DST   Department of Science and Technology. 

GDP  Gross Domestic Product . 

IC  Internal Combustion 

IIT   Indian Institute of Technology 

IISc  Indian Institute of Science 

INR  Indian  National  Rupee 

kW  kiloWatt. 

MCFC   Molten Carbonate Fuel Cell. 

MNRE  Ministry of New and Renewable Energy. 

MW  MegaWatt. 

NCCR   National Centre for Catalysis Research. 

NCL   National Chemical Laboratory. 

Page 8: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

vii  

Potential of Fuel Cells in India 

NPL   National Physical Laboratory 

NMITLI New Millennium Indian Technology Leadership Initiative. 

NMRL  Naval Materials and Research Laboratory 

NHERM  National Hydrogen Energy Roadmap 

NHEB  National Hydrogen Energy Board. 

PAFC  Phosphoric Acid Fuel Cell 

PEFC  Polymer Electrolyte Fuel Cell. 

PEM  Proton Exchange Membrane. 

PEMFC  Proton Exchange Membrane fuel cell 

R&D  Research and Development 

SOFC  Solid Oxide Fuel Cell. 

SPIC SF  Southern Petrochemical Industries Corporation Science Foundation. 

UPS  Uninterruptible Power Supply 

USD  United States Dollar 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

viii  

Potential of Fuel Cells in India 

 

CONTENTS                   Page 

About NEDO                i 

Executive summary              ii 

Acknowledgements               v 

Glossary                 vi 

1. Introduction               1 

2. Energy Landscape              3 

3. Policy Landscape              6 

4. R&D Situation in India            8 

5. Markets for fuel cells in India          39 

6. Fuel cell activities in Japan            50 

7. Japan India Collaboration             53 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 10: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

ix  

Potential of Fuel Cells in India 

  LIST OF FIGURES 

PAGE 

Fig 1.1  India’s GDP growth rate over the years          2 

Fig 2.1  India’s fuel cell mix                3 

Fig 2.2  Installed capacity requirement for power          4 

Fig 4.1  Distribution of fuel cell organization by region in India       9 

Fig 4.2  Distribution of fuel cell organization by application type in India    9 

Fig 4.3  A 1 kW PEMFC stack at CECRI              12 

Fig 4.4  DBFC stack at CECRI                 12 

Fig 4.5 CFCT‐Reva Fuel cell‐Battery hybrid Car           15 

Fig 4.6  3 kW PEMFC stack at SPIC SF              18 

Fig 4.7  Hydrogen‐air PEMFC stack at SPIC             18 

Fig 4.8  A 12 seater van developed at SPIC SF                          19 

Fig 4.9  Interior of 12 seater van               19 

Fig 4.10 PEMFC based UPS systems developed at SPIC SF         20 

Fig 4.11 PEM methanol elecrolyzer at SPIC SF          21     

Fig 4.12 PEMWE system at SPIC SF              21 

Fig 4.13 Lab facility at IIT Delhi               23 

Fig 4.14 Electric fuel cell bicycles at IIT Madras            25 

Fig 4.15 8 kW PAFC system developed by NMRL                   28 

Fig 4.16 Trolley mounted PAFC system at NMRL          28 

Page 11: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

x  

Potential of Fuel Cells in India 

Fig 4.17 An auto‐rickshaw with Hydrogen based IC engine developed by BHU    30 

Fig 4.18 M&M hydrogen powered Alfa 3 wheeler vehicle          32 

Fig 4.19 IOCL’s hydrogen/CNG dispensing station in Delhi          34 

Fig 4.20 DRDO‐Reva fuel cell car               35 

Fig 4.21 3 kW PEMFC power pack developed at BHEL        36 

Fig 5.1  Two 750 kVA diesel generators at Taj Palace hotel, Rajasthan     44 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 12: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

xi  

Potential of Fuel Cells in India 

LIST OF TABLES 

Page                                   

Table 4.1 Summary of fuel cell R&D Organizations in India         10‐11 

Table 4.2 CFCTs PEMFC stacks                 14 

Table 5.1 Summary of key niche markets for stationary power generation in India   40 

Table 5.2 Hydrogen producing capacity of some chlor alkali plants in India    43 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 13: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

1.INTRODUCTION 

In recent years, global energy shortage and ecological pollution problems have created 

opportunities for fuel cells to replace the existing technologies in variety of applications.  

Some common areas of application of fuel cells  include power for Stationary, portable 

and  transport  applications.  They  are  used  to  provide  electricity  and  heat  in  large 

stationary applications. They are also used to provide power in areas which are difficult 

to serve by the national grid. In sectors  like telecom, they find use  in providing backup 

power. Another promising area of application is their use in portable devices like mobile 

phones. Due  to  their  light weight and higher operating  times  they are seen as a good 

alternative to solid batteries. Their application in transport finds its roots in their ability 

to meet the stringent emission norms.  

As  far  as  the  world  fuel  cell  industry  is  concerned,  most  of  the  activities  are 

concentrated  in  regions of North America,  Japan and Europe.   The areas of expertise 

range from R&D to component manufacture and system integration.  Fundamental and 

applied  R&D  is  carried  out  in  universities  as well  as  by  commercial  players.  A  large 

number  of  corporations  are  involved  in  component  manufacturing  and  system 

integration.  The  governments  in  these  regions  provide  strong  funding  for  the 

development of fuel cell sector. 

India’s  fuel cell  industry  is not quite developed as compared  to  the above mentioned 

regions.  Even  then  it  can  be  considered  a  very  important  and  emerging market.  An 

economy growing at a fast pace and a country in need of energy to sustain the growth 

are  the  factors  that  strengthen  India’s position as a prospective market  for  fuel  cells. 

New national energy policies of the country that promote the growth of hydrogen and 

fuel cell technologies add to the market potential of fuel cells in India.   

1.1 India – a growing economy 

India is the second most populous country in the world and the fourth largest economy 

by  purchasing  power  parity.  India  has  seen  dramatic  economic  growth  over  the  past 

decade with GDP growth rates going as high as 9 percent  in the year 2007‐08 (fig 1.1). 

Although due to the global economic slowdown, Indian economy has also slowed (GDP 

Page 14: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

2  

Potential of Fuel Cells in India 

growth rate of about 6.1 %) down from its high performance but still it was one of the 

few economies where  impact of this downturn was minimum.  India’s growth rate was 

among the highest in the world along with China. 

 

                  

                           

 

This high growth rate essentially signifies upliftment of large number of population from 

poverty to India’s growing middle class. This growing middle class is causing a consumer 

boom in Indian market which is contributing to India’s growth.  

Agricultural sector still employs about 60% of population. A growing service  industry  is 

the  largest  contributor  to  India’s  GDP  followed  by  industrial  and  agricultural  sector. 

Despite robust economic growth, India continues to face many major problems. One of 

the major challenges that India is facing to sustain its high levels of economic growth is 

lack of an effective  infrastructure that can support  its  large population. A provision for 

reliable  power  supply  and  a  network  for  energy  supply  to  India’s  industrial  and 

transportation sector are the two key issues that need to be addressed. 

 

0

2

4

6

8

10

12

2000 2002 2004 2006 2008 2010

GDP grow

th ra

te %

Year

Fig 1.1 India’s GDP growth rate over the years 

Page 15: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

3  

Potential of Fuel Cells in India 

2. ENERGY LANDSCAPE 

India is world’s sixth largest energy consumer, accounting for almost 3.4 % of the global 

energy consumption. Due to continuous high growth rates seen over the past few years 

the  demand  for  energy  has  been  constantly  growing  in  the  economy.  To  sustain  the 

growth rate for the next 20 years, India needs to increase its primary energy supply to 3‐

4 times. By 2030 the power generation capacity must  increase to about 8, 00,000 MW 

from current  levels of about 1, 60,000 MW. (Source:  Integrated Energy Policy Report – 

2006).A  look at the current energy  landscape shows  India’s dependence on fossil fuels 

for its energy needs.  

 

 

 

 

 

 

 

About 76% of  the electricity produced  in  India  is generated by  thermal power plants, 

21% by hydroelectric power plants and almost 2‐3 % by nuclear power plants.  India’s 

fuel mix  is heavily dependent on hydrocarbons.  Figure  2.1  shows  the  contribution of 

various fuels in supply of energy.                   

This heavily fossil fuel dependent fuel mix of India raises concerns over energy security 

of  India, particularly  regarding  imported oil.  The main  challenge  facing  India's energy 

sector  is to  increase and  improve the delivery of energy services to various sections of 

the economy. A problem of disparity  in demand  and  supply of energy  is  another big 

issue that needs to be addressed. 

CoalOil

Gas

Hydro Nuclear

Fig 2.1 India’s fuel cell mix 

Page 16: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

4  

Potential of Fuel Cells in India 

2.1 Electricity Demand supply situation 

Despite  an  ambitious  rural  electrification  program  and  huge  additions  in  power 

generation  capacities,     millions of  Indians  still have no  access  to electricity.   While   80  

percent  of  Indian  villages  have  at  least  an  electricity  line,   just   44   percent  of  rural 

households have access to electricity.  The gap between electricity supply and demand 

nationwide averages up to   16   percent at peak times,   according to government figures,  

and   25   percent  according  to  industry  estimates.   And  according  to  the  Planning 

Commission of India,   around   600   million people ‐   more than the entire population of the 

European Union   ‐   are  not  even  on  the  national  grid.   In  some  states,   like  poverty‐hit 

Jharkhand,   90   percent of rural households have no electricity and still use oil lamps for 

light. 

India's industry incurs a direct loss of nearly  9   billion USD due to shortage of power. The 

loss amounts to   1%   of  India’s GDP.   The highest  loss  is  incurred by the power  intensive 

sectors  like manufacturing which accounts  for   35   per cent of  the  total  loss,   small and 

medium enterprises,   second highest,   at   16   per cent,   hospital and hotel,   retail at   12   per 

cent,   real estate and infrastructure at   10   percent. 

                                 

            

 

 

 

 

                      Fig 2.2 Installed capacity requirement for power (Source: Planning Commission)  

According  to KPMG estimates  India will have a  rise  in demand of power  to 90 GW by 

2012 (fig 2.2) and only 65 GW increase will be there in the installed capacity. To sustain 

0

50

100

150

200

250

300

350

2007 2012 2017

GW

Page 17: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

5  

Potential of Fuel Cells in India 

the GDP growth rate of 8 %  India would need  to  increase  its  installed capacity  to 220 

GW by 2012 from around 130 GW in 2007. 

Apart from high levels of disparity in demand supply situation India has other challenges 

in  its  overall  energy  landscape.  These  include  pollution  and  growing  concerns  over 

energy security. Air pollution in particular is a concern in India’s some big cities like New 

Delhi, Mumbai, Kolkata, Chennai, Bangalore, Hyderabad and  some other urban  cities. 

Measures  like  restraining  the  use  of  gasoline  and  diesel  vehicles  had  been  taken  to 

address  the environmental degradation problems. New Delhi has  converted  its public 

transport system  including city buses and 3‐whellers to CNG. This CNG  is derived from 

domestic  natural  gas,  providing  energy  security.  Similarly,  cities  of  Kolkata  and 

Chandigarh  have  also  converted  their  large  autorickshaw  fleets  to  run  on  LPG.  Still, 

measures to build a more sustainable energy infrastructure should be taken and this has 

been realized by Indian government. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 18: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

6  

Potential of Fuel Cells in India 

3. POLICY LANDSCAPE 

India’s  policy  regarding  fuel  cells  and  hydrogen  technology  development  is  largely 

governed by Ministry of New and Renewable Energy (MNRE). The authority being quite 

active has set up a National Hydrogen Energy Board and a roadmap in 2006. The board 

set  up  five  expert  groups  on  hydrogen  production,  storage,  power,  transport  and 

systems  integration.  It provided an  integrated blue print  for  the  long  term public and 

private  efforts  required  for  hydrogen  energy  development  inside  the  country.  This 

roadmap was one of the measures taken in a series to improve energy supply situation 

in  India. The 2003 Electricity Act was responsible  for developing an overall  framework 

for  renewable energy. The 2005 National Electricity Policy  recognized  renewable as a 

key option for areas where national grid is not feasible or cost effective. 

The broad objectives of India’s National Hydrogen Energy Program are as follows: 

1. Reduce dependence on imported petroleum products 

2. Promote use of diverse, domestic and sustainable new and renewable  

energy sources 

3. Provide electricity to remote ,rural and far flung areas 

4. Promote hydrogen as a fuel for transport and power generation 

5. Reduce carbon emissions from energy production and consumption 

6. Increase reliability and efficiency of electricity generation 

The National Hydrogen  energy  Roadmap  proposed  two major  initiatives  in  its  Vision 

2020 – Prioritized Action Plan.   The Green Initiative for Future Transport (GIFT) aims to 

develop hydrogen powered  IC engine and fuel cell vehicles ranging from small (cars, 3 

wheelers) to big vehicles through different phases of development and demonstration. 

The  Green  Initiative  for  Power  generation  (GIP)  was  to  develop  hydrogen  powered 

turbine and fuel cell based decentralized power generating systems. 

 

 

Page 19: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

7  

Potential of Fuel Cells in India 

National Hydrogen Energy Roadmap: Vision – 2020 

Source: NHERM(2006) report, Ministry of New and Renewable Energy 

 

Box 3.1 GIFT 

Green Initiative for Future Transport (GIFT) 

Hydrogen Cost at delivery point at Rs. 60‐70 per kg 

Hydrogen storage capacity to be 9 weight % 

Development of safety regulations, legislations, codes and standards  

1, 000, 000 hydrogen fuelled vehicles on road 

‐ 750,000 two/three wheelers ‐ 150,000 cars/taxis ‐ 100,000 buses vans 

 

 

Box 3.2 GIP 

 

Green Initiative for Power Generation (GIP) 

Hydrogen bulk storage methods and pipeline methods to be in place 

Support infrastructure including large number of dispensing stations 

1000 MW hydrogen based power generating capacity to be setup  

‐ 50 MW small IC engine standalone generators ‐ 50 MW standalone fuel cell power packs ‐ 900 MW aggregate capacity centralized plants 

 

 

 

Page 20: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

8  

Potential of Fuel Cells in India 

4. R&D SITUATION IN INDIA 

Past few years have seen a considerable activity in the area of fuel cell research in India. 

Most of the basic research  is done by  India’s reputed academic  institutions and a very 

few  industrial organizations are  involved  in research. A vast majority of this research  is 

funded by government under new energy policies of Ministry of New and Renewable 

Energy. These research  institutions are  involved  in more fundamental research such as 

catalysis and MEA development. Some institutions are also involved in more application 

oriented research such as stack development and BoP related work. Table 2.1 presents a 

summary of fuel cell related activities of key R&D institutions in India.  

Although,  Indian companies are generally  regarded as only manufacturers and service 

providers with less emphasis on R&D, some big corporate houses of India have entered 

the area of fuel cell research. Most of these  industrial houses are carrying out applied 

research which concerns with the adaptation of fuel cell technologies in Indian scenario. 

Car makers like Tata and Mahindra & Mahindra are involved in making fuel cells a part 

of Indian automobile industries.  

Apart from these, several foreign companies have also entered the Indian market since 

the market is still in nascent stage. Some of these organizations are focusing on bringing 

the  technologies  developed  in  other  countries  to  India, while  some  have  focused  on 

using Indian expertise and resources to develop a strong R&D base. Some local players 

are also involved in collaborations with these companies.  

In the past few years  India has seen a steep growth  in fuel cell research activities with 

several national  and  international  conferences  and workshops organized  locally. Both 

academic institutions and private sector companies are actively participating to organize 

these  events.  These  events  have  provided  a  good  platform  to  Indian  researchers  to 

interact among themselves and also with researchers from other countries. This is quite 

important,  as  no  active  network  of  Indian  researchers  exists  in  the  area  of  fuel  cell 

research. 

Page 21: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

 

M

D

re

im

re

 

 

 

A

st

in

st

ce

   

 

 

 

A

ce

d

la

re

Most of the o

Delhi,  Tamil 

esearch is be

mportant  to

esearch insti

 

A  large perce

tationary  un

ndustrial  sec

tationary  ba

ells are bein

     

Apart from st

ell research 

evelopment

arge  stationa

esearch in In

1

51

organization

Nadu  and 

eing done by

o  note  that 

itutions in In

Fig 4.1 Distri

entage of or

nits  (fig  4.2

ctors  in  Indi

ackup  powe

g promoted

Fig 4.2 Distri

tationary po

institutions 

t of fuel cell

ary  applicat

ndia.  

Potential of

21%

13%13%

1%

ns involved in

Maharasht

y institution

city  of  Che

ndia. 

ibution of fuel 

rganizations 

).  Power  di

a and  fuel c

er.  Several  p

 by governm

ibution of fuel 

ower, autom

in India. Som

s for autom

tions  of  fuel

f Fuel Cells in 

13%

3

21%

77%

n fuel cell ac

ra  (fig  4.1)

ns in Uttar Pr

ennai  is  hom

cell organizati

involved  in 

stribution  is

cells are bei

programs  re

ment.             

cell organizati

motive sector

me of the bi

mobile applic

l  cells  are  s

India 

8%

32%

14%

7%

ctivities are 

.  Apart  fro

radesh, Wes

me  to  some

ion by region in

fuel cell act

s  a  big  prob

ing  looked a

lated  to  sta

                     

ion by applicat

r is also an i

g industrial 

cations. Hyd

ome other 

Karnataka

Tamil Nadu

Maharashtr

New Delhi

Uttar Prade

West Benga

Automobile

H‐ storage

Large Stationa

Portable

Small Stationa

concentrate

m  this,  sign

st Bengal an

e  of  the  im

n India 

tivities are w

blem  in  bot

as a good o

ationary  app

                 

tion type in Ind

mportant fo

organization

rogen stora

important  a

ra

esh

al

ary

ary

ed in the are

nificant  fue

d Karnataka

portant  fue

working on 

th  domestic

option  to pro

plications  of

dia 

ocus area fo

ns are involv

ge, portable

areas of  fue

eas of 

l  cell 

a. It is 

el  cell 

small 

c  and 

ovide 

f  fuel 

r fuel 

ved in 

e and 

el  cell 

Page 22: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

10  

Potential of Fuel Cells in India 

Table 4.1 Summary of fuel cell R&D Organizations in India 

Institute/Organization  Main Focus Area(s)  Achievements/Remarks 

CECRI, Chennai  PEMFC,DMFC,DBFC, Hydrogen Generation 

Developed a 1 kW PEMFC stack, Developed a 5 kW PEMWE 

 

CFCT, Chennai  

PEMFC,  Hydrogen Generation  

Developed PEMFC stacks  up to 5 kW, Grid independent power systems (3 kW), Fuel cell systems for transport applications with Mahindra and Mahindra and Reva  

CGCRI, Kolkata  SOFC  Developed electrode and membrane materials for high performance SOFCs and Low Temperature SOFC 

SPIC SF, Chennai  PEMFC, DMFC, Hydrogen Generation 

Developed 5 kW PEMFC stacks, 250 W DMFC Stack,  PEM based Water and methanol electrolyzers, fuel cell based stationary applications like UPS   

IIT Bombay, Mumbai  PEMFC, DMFC, IT‐SOFC, hydrogen generation  

Working on HT‐PEMFC and IT‐SOFC, Hydrogen storage in complex hydrides  

IIT Delhi, Delhi  

PMFC, DAFC, Hydrogen Generation 

Developed DEFC with power density of 20‐30 mW/sq.cm, electrode‐catalysts, Working on Direct Glucose fuel cells. Anode materials for hydrogen generation using PEM water electrolyzer. 

IIT Madras, Chennai  

PEMFC, DMFC,SOFC, Hydrogen Storage 

Developed a DMFC with non noble cathode catalyst with 340 mA/sq.cm (0.6 V) at 80 oC 

NCL, Pune  PEMFC  Prepared thermally stable PBI membranes, Demonstrated a 350 W (15 cell) PBI based PEMFC stack.   

NMRL, DRDO, Mumbai  

PAFC, PEMFC, Hydrogen Storage 

Developed and demonstrated 700‐1000 W capacity PAFC based UPS/generators. 1.2 kW PAFC system integrated in an electric vehicle developed under DRDO‐REVA joint project 

BARC, Mumbai  SOFC, PEMFC  SOFC material and tubular SOFC under development  

BHU, Varanasi  

Hydrogen Storage, Hydrogen IC Engines, Hydrogen Production 

Developed AB5 and AB2 type storage materials with improved storage capacity. Converted existing petrol driven IC engines to operate with hydrogen as fuel.  

IISc, Bangalore  PAFC,DMFC,PEMFC  Developed PAFC with power density value of about 560 mW/sq.cm.  

Page 23: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

11  

Potential of Fuel Cells in India 

Mahindra & Mahindra  Hydrogen IC engines  Developed hydrogen powered Alfa 3 wheeler vehicle. Developing battery powered electric hybrid vehicle  

TATA Motors  Fuel cell technology for transport applications 

Developing a fuel cell based city bus, Projects on using hydrogen blends as fuels. TATA teleservices involved in demonstration of fuel cell technology for mobile backup power  

Indian Oil Corp. Ltd.  Hydrogen infrastructure, hydrogen for transport sector 

Setup hydrogen dispensing stations. HCNG usage in 3‐wheeled vehicles and light duty buses. 

Reliance Industries Ltd. 

PEMFC for stationary applications, SOFC 

Joined the NMITLI project for Indigenous PEMFC Technology Development as the industrial partner. Established a fuel cell R&D lab in Mumbai  

REVA  Fuel cell based small cars 

Developed a car with NMRL with 1 kW PAFC stack on board. Involved in a similar project with CFCT.  

BHEL  PAFC, PEMFC,SOFC  Developed a 50 kW PAFC power plant, developed 1 kW PEMFC modules and a 3 kW PEMFC power pack. Partner institute in the development of a 5 kW PEMFC system under the NMITLI project  

Nissan India  PEMFC technology for automobile applications 

Working on membrane development for PEMFC technology. Studying membrane degradation  

ACME Telepower  Fuel cells for backup power 

Joint  venture with Ballard power  systems  Inc. (USA) and Ida‐Tech to setup a high volume low cost fuel cell facility in India. 30,000 systems to be delivered by 2013  

Eden Energy (India) Pvt. Ltd.  

hydrogen for transport sector 

Involved in production of HYTHANE, agreement was signed with Ashok Leyland for the supply of Hythane to be used in natural gas powered buses 

Gas Authority of India Limited 

Hydrogen Infrastructure  Main player for supply of  suitable fuels, including hydrogen, natural gas, propane, butane and methanol 

Bloom Energy (India) Private Limited 

SOFC  Working on test and characterization of SOFC technology  

Daimler‐Chrysler Research Center (DMRC), Bangalore 

Fuel cell for transport applications 

Setup an outsourcing R&D centre in Bangalore. Considering launching a commercial fuel cell vehicle in India 

Page 24: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

12  

Potential of Fuel Cells in India 

4.1. Central Electrochemical Research Institute (CECRI), Chennai 

CECRI  is one of  forty national  laboratories under  the aegis of  the Council of Scientific 

and Industrial Research (CSIR). In 2004,  it was selected as one of the main  laboratories 

for  development  of  hydrogen  based  fuel  cells  under  the  New  Millennium  Indian 

Technology Leadership Initiative (NMITLI).  

The main  focus area at CECRI has been PEM based systems. A wide variety of work  is 

being done which includes catalyst development, membrane modification and alternate 

membrane development, flow field design and stack development. CECRI has developed 

a 1 kW H2‐air PEMFC stack (fig 4.3) with power densities approaching 0.5 W/sq.cm at 0.6 

V. A 300 W PEMFC stack having 18 cells in series with MEA area of 200 sq.cm was also 

developed.   The system was self supported fitted with a humidifier, battery, PLC and a 

solenoid valve.  

 

 

 

 

 

Fig 4.3 A 1 kW PEMFC stack at CECRI      fig 4.4 DBFC stack at CECRI 

CECRI  has  also  been  working  on  development  of  DMFCs.  It  has  developed  and 

demonstrated self supported DMFC systems in 30‐50 W range. They have been working 

on reduction of methanol crossover and  improvement of catalyst for the development 

of  DMFC  systems.  Apart  from  these  some  unique  work  related  to  use  of  sodium 

borohydride as a fuel is also being done here. They have developed and demonstrated a 

40 W DBFC 5 cell stack (fig 4.4) with hydrogen peroxide as oxidant. This system can be 

operated at  locations where  free convection of air  is  limited and thus can be used  for 

Page 25: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

13  

Potential of Fuel Cells in India 

submersible and space applications. Indian Military is said to have shown an interest in 

the development of such DBFC systems. 

CECRI  has  initiated  R&D  activity  on  PEM  based  hydrogen  generator with  an  aim  of 

integrating these hydrogen generators with solar PV sources. Starting with 100 W PEM 

hydrogen  generators,  they  have  developed  a  5  kW  hydrogen  generator  that  has  a 

capacity to produce 1 NM3 of hydrogen per hour. 

CECRI complex at Chennai has  some  state‐of‐the‐art  facilities. Catalyst evaluation and 

membrane preparation work is done at the ‘electrocatalysis lab’. Membrane is prepared 

by  both wet  and  dry  processes. Materials  characterization  laboratory  has membrane 

testing stations and work on developing a mixed metallic membrane is being done here. 

Preparatory  laboratory has vacuum ovens of different temperature ranges (100 oC and 

400  oC). Flow  field design by machining graphite plates  is done at  the  fuel cell design 

office.   Most of the work related to stack development is done at the fuel cell assembly 

and  testing  station. Two  test stations, one up  to 500 W and other up  to 5000 W, are 

used to test both PEMFC and DMFC stacks. 

Research  at  CECRI  is  focused  on  product  development  for  Indian  markets  and  the 

institute  has  some  strong  industrial  ties. CECRI  has  been working  closely with Genex 

Science  and  Technology  Ltd,  Mumbai  on  the  fuel  cell  stack  development.  Several 

PEMFC,  DMFC  and  DBFC  stacks  have  been  delivered  to  the  Genex, which  has  been 

working  on  market  implementation  of  fuel  cell  technology  in  India.  CECRI  recently 

signed  a MoU with  Reliance  for  field  testing  of  a  5  kW  PEMFC  stack  under  NMITLI 

program.     

In future, CECRI aims at working on decentralized power generation systems under the 

NMITLI program. They are also planning to develop a 5 kW PEMFC stack for stationary 

applications and  field  trials  for such systems will be carried out by  industrial partners. 

On a more fundamental  level, they will be working on reducing the catalyst  loading of 

platinum catalyst to a level of 0.75 mg/cm2.  

Page 26: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

14  

Potential of Fuel Cells in India 

4.2. Centre for Fuel Cell Technology (CFCT), Chennai 

One of Department of Science and Technology’s (DST) autonomous institutions, CFCT is 

a part of International Advanced Research Centre (ARCI) for powder metallurgy and new 

materials.  

Research at CFCT has been focused mainly on PEMFC systems. They have developed and 

demonstrated  fuel  cell  systems  in  three  application  areas  viz.  uninterrupted  power 

supply systems, transportation and decentralized power generation. Apart from these, 

work on hydrogen storage and hydrogen generation is also being done at CFCT. Fuel cell 

research  is  being  carried  out  in  the  areas  of  electrode  and membrane  development, 

bipolar plate development and stack development. 

CFCT  has  developed  PEMFC  stacks  in  the  range  of  200  W  to  5  kW  with  in‐house 

development  of  catalysts,  electrodes,  stacks  and  systems  and  using  commercially 

available membranes.  The stacks up to 1 kW have been built with water and air cooling 

options,  while  higher  capacity  stacks  have  only  water  cooling.  On  the  electrode 

development  front,  CFCT  has  developed  electrodes  which  can  work  under  the  low 

humidification conditions. They have developed  three configurations of  fuel cell  stack 

assembly as presented  in table 4.2. CFCT has also developed 3 kW (20 cells) and 5 kW 

(40 cells) stack using 770 sq. cm electrode configurations. 

                                             Table 4.2:  CFCTs PEMFC stacks 

   

 

 

 

 

Besides  stack  development,  CFCT  has  also  been working  on  system  integration. Grid 

independent power systems (GIPS) of capacity up to 3 kW have been developed. These 

Capacity  No. of cells  Electrode Area, sq.cm 

1 kW  50  150 

3 kW  60  330 

5 kW  50  770 

Page 27: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

15  

Potential of Fuel Cells in India 

systems  contain  thermal  management  modules,  power  controllers,  humidification 

modules,  pumps  and  valves  developed  at  the  centre.  These GIPS  are  used  to  power 

lights,  fans  and  small  pumps  whenever  they  are  operated.  For  applications  in 

telecommunication sector, they have developed a 3 kW stack  integrated with a DC‐DC 

converter to deliver 48V DC power. 

Fuel cell applications in transportation sector have also been an important area of focus 

at  CFCT.  They  have  been  involved  in  two  separate  development  and  demonstration 

programs with  industrial partners in this area. Earlier, they were  involved  in a 6 month 

program with Mahindra & Mahindra (M&M) for a 3 wheeler – 8 seater fuel cell‐battery 

hybrid vehicles. Vehicle was provided by M&M including the installed battery while fuel 

cell stack system for the vehicle was developed by CFCT. A 3 kW PEMFC stack was used 

which consisted of 60 cells with 330 sq.cm electrode area. The vehicle used battery at 

startup and when cruising smoothly  it automatically switched over  to  fuel cell power.  

The system had an option of using fuel cell power for charging the battery. The vehicle 

was tested for over 1700 kms with about 750 kms logged from fuel cell power. 

 

 

 

 

 

             Fig. 4.5 CFCT‐Reva Fuel cell‐Battery hybrid Car 

In a separate program with REVA electric car, CFCT has worked on the integration of fuel 

cell stack in a battery operated 4‐wheeler electric car (fig 4.5). A 1 kW PEMFC stack with 

reduced humidity  requirements have been  successfully  integrated  in  the vehicle, with 

over 600 kms testing in fuel cell‐battery hybrid mode. Work related to hydrogen storage 

and decreasing volume‐weight characteristics of the system is being done at the centre. 

Page 28: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

16  

Potential of Fuel Cells in India 

CFCT  has  also  started working  on  development  of  chemical  hydride  based  hydrogen 

generator  from  commercially  available  metal  hydrides.  Sodium  borohydride  based 

hydrogen generators have been developed at  the  center with an  in‐house developed 

process which uses polyalcohol for release of hydrogen from the borohydride. 

Facilities  at  CFCT  include  electrode  fabrication,  characterization  and  fuel  cell  testing 

facilities. The centre has ultrasonic processors, vacuum ovens, wet ball mills, rheometer, 

screen  printing  machine,  hydraulic  press  and  humidification  chamber  units  in  the 

electrode  fabrication  laboratory.   The  instrumentation  room  contains  characterization 

facilities  like  impedance  analyzer,  SEM  and  gas  chromatograph.  The  fuel  cell  test 

laboratory has single cell and stacks test benches. It also has DMFC, AFC and DBFC single 

cell test benches.  

Future work at CFCT concerns developing expertise in the areas of DMFC, AFC and DBFC 

and  SOFC  systems.  They  also  plan  on  exploring  fuel  cell  application  in  chlor‐alkali 

industry. The centre has been given a grant of about 100 million INR (about 2.1 million 

USD) and another 100 million  INR will be given  in coming 5 years  from DST. They are 

willing  to  work  in  collaboration  with  industrial  partners  for  the  large  scale 

commercialization of PEMFC  stacks developed at  the  centre.  In  the area of hydrogen 

production photo‐electrochemical routes are to be investigated at the centre. 

 

4.3. Central Glass and Ceramic Research Institute (CGCRI), Kolkata 

The thrust area at CGCRI has been development of SOFC units and stacks. The centre is 

funded  by  CSIR  and  is  also  a  part  of  NMITLI  programme.    In  India,  CGCRI  has  the 

strongest  R&D  group  for  SOFC  technology  development  and  Ministry  of  New  and 

Renewable  Energy  (MNRE),  Govt.  of  India  has made  CGCRI  the  lead  agency  for  the 

development of SOFC technology in India. 

Page 29: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

17  

Potential of Fuel Cells in India 

The  institute works  on  electrode  and  electrolyte  development,  flow  field  design  and 

stack  design.  Initially,  focus  was  on  material  development  and  the  institute  has 

developed  several  materials  for  various  components  of  SOFC.  These  include  Sr‐

substituted LaMnO3  (LSM) cathode, NiO‐8 mol% YSZ anode and Ca‐substituted LaCrO3 

(LCR)  interconnect. Using these materials, the  institute has developed SOFC units with 

reasonably good power output of about 2 W/sq.cm (cell voltage 0.7 V) at an operating 

temperature of 800  oC.  Institute has  also developed 3‐cell, 6‐cell  and 10‐cell working 

SOFC stacks using H2 as fuel and O2/air as oxidant. 

CGCRI has also been working on electrode materials for high performance SOFCs. They 

have developed a novel  functional  cermet  (Ni‐YSZ) anode. Nanocrystalline  lanthanum 

ferrite‐based  (LSCF) cathode materials have also been prepared at the  institute. These 

electrode  materials  have  shown  significantly  improved  results  for  planar  anode 

supported cells with current densities > 3.0 A/sq.cm at 800 oC and 0.7 V. 

   Box 4.1 LT‐SOFC activities at CGCRI 

 

 

 

 

 

CGCRI has developed glass based sealants which are an essential component of planar 

SOFC stack. Recently they have developed a glass ceramic sealant which can be sealed 

at a much  lower temperature than the SOFC operating temperature which reduces  its 

interaction with metallic interconnects. 

Low Temperature SOFC Materials (LT‐SOFC) 

CGCRI prepared nanocrystalline Gd‐doped CeO2 and pure LaGaO3. 

Nanocrystalline  and phase pure CeO2 powders with  co‐doping of 

cobalt  and  gadolinium  (Ce0.79Gd0.20Co0.01O2‐δ)  have  also  been 

prepared. These powders have very high oxygen ionic conductivity 

(about 0.021 S/sq.cm).  

Page 30: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

18  

Potential of Fuel Cells in India 

Facilities at CGCRI  include ball milling,  tape casting and screen printing machines. The 

institute also has materials characterization facilities and fuel cell test stations. Recently 

they have also established strong computational facilities for flow field design and stack 

design. 

CGCRI has established linkages with various national laboratories including NAL, IISc and 

BARC. Apart  from  these  CGCRI  has  also  established many  international  linkages with 

organizations  like  Karlsruhe  University,  RWTH  Aachen  University  and 

Forschungszentrum Julich Gmbh, Germany. CGCRI will also be involved in developing an 

expertise base to carry out R&D activity on SOFC materials at Energy Research Institute, 

KACST, Saudi Arabia. 

In  future, CGCRI  is expecting a big grant of about 8 million USD  for a project on SOFC 

development  from MNRE. Another NMITLI project of about 1 million USD  is expected 

which will be done in collaboration with NAL. CGCRI is also looking for collaborations of 

mutual interests for development of SOFC technology in India. 

 

4.4. SPIC Science Foundation (SPIC‐SF), Chennai 

The focus of research at SPIC’s centre for energy research  is on hydrogen technologies 

development including hydrogen production, storage and utilization. The funding comes 

from Southern Petrochemical Industries Corporation Limited (SPIC Ltd.) and MNRE. 

 

 

 

 

   

Fig 4.6 3 kW PEMFC stack at SPIC SF Fig 4.7 Hydrogen‐air PEMFC stack at SPIC 

Page 31: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

19  

Potential of Fuel Cells in India 

Fuel cell  related activities are  focused on PEMFC and DMFC  technology development. 

Research  ranges  from  fuel  cell  component  development  to  stack  development  and 

system integration. They have developed H2‐O2 PEMFC stacks of 5 kW capacity and H2‐

air  PEMFC  stacks  of  1.2  kW  capacity.  Work  related  to  fuel  cell  based  application 

development  is also being done at SPIC SF. They have developed and demonstrated 3 

kW  PEMFC  based  UPS  systems.  They  have  also  developed  3  W  PEMFC  systems 

particularly for use in portable applications. 

Research  related  to  component  development  includes  low  Pt  electrode  development 

and new membranes development. They have developed a Pt/CNT catalyst. They also 

developed a membrane gas humidifier and a hydrogen gas sensor/leak detector. 

They were also  involved  in the development of a 12 seater PEMFC battery hybrid van. 

The project was funded by MNRE (fig 4.8 and fig 4.9). 

 

 

   

 

 

Fig 4.8 A 12 seater van developed at SPIC SF                     Fig 4.9 Interior of 12 seater van  

SPIC  SF  also  has  a  strong  R&D  base  in  hydrogen  production  technology.  They  have 

developed  PEM water  electrolyzers  of  capacity  0.5  Nm3/hr  hydrogen  and  1  Nm3/hr 

under a DST‐TIFAC  funded project. The  catalyst and membrane were bought with  in‐

house development of MEA. 

They also developed an aq. Methanol electrolyzer with a capacity of 60 lit/hr hydrogen 

with  almost 1/3rd power  consumption  to  that of water electrolyzer.   The electrolyzer 

Page 32: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

20  

Potential of Fuel Cells in India 

stack of 40 cells had around 2 kWh/m3 load and used graphite bipolar plates instead of 

titanium plates. The project (about 50000 USD) was funded by MNRE. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Fig 4.10 PEMFC based UPS systems developed at SPIC SF 

Facilities  at  SPIC  SF  include  frequency  response  analyzer,  surface  area  analyzer,  TGA, 

TLC, gas  chromatography equipments  in  instrumentation  lab. They also have  fuel  cell 

test  stations  and  catalyst  evaluation  facilities. MEA  fabrication  lab  includes  hot  press 

unit, screen printing and spray printing  facilities. Flow  field design on graphite bipolar 

plates is carried out in a mechanical workshop. 

Future programs at  SPIC  SF are not  clear.  In  last  five  years  their activities  in  fuel  cell 

program had diminished. 

 

 

Page 33: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

21  

Potential of Fuel Cells in India 

 

 

 

 

 

 

 

     Fig 4.11 PEM methanol elecrolyzer at SPIC SF       Fig 4.12 PEMWE system at SPIC SF 

 

4.5. Indian Institute of Technology, Bombay (IITB), Mumbai 

The department of energy science and engineering at IIT Bombay  is mainly working on 

fuel cells. Departments of chemistry, chemical engineering and mechanical engineering 

are also involved in fuel cell and hydrogen technology related activities. A total of about 

6  faculty  members  are  part  of  the  fuel  cell  program  at  IITB.  They  are  working  on 

hydrogen  generation,  storage  and  fuel  cell  systems.  IIT  Bombay  is  also  active  in 

developing  specialized  courses  on  fuel  cells  and  offers  professional  development 

courses  to  professionals.  This  is  an  important  initiative  as  experienced workforce  is 

lacking  in the many areas of fuel cell research  in India. The funding at IITB comes from 

various sources including MNRE, DST and CSIR. 

IITB  is  involved  in development of electrocatalysts for PEMFC and DMFC units. Various 

groups at IITB are  involved  in the synthesis and characterization of new electrocatalyst 

materials. Research is going on to find non‐noble metal catalysts and alloy catalysts. For 

DMFC work is being done to increase the CO tolerance of electrodes.  

Development of  low cost durable and  light weight fuel cells  in kW ranges for transport 

and portable application is another important program. Projects related to designing of 

Page 34: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

22  

Potential of Fuel Cells in India 

bipolar plates and flow field channels through CFD modeling has also been started at the 

institute.  The  institute  also  has  a  strong  R&D  program  on  hydrogen  storage. Various 

metal  hydrides  incluing magnesium  based  hydrides  and  nano  composites  are  being 

studied. Complex hydrides  such  as  ammonia boranes  are  also being  investigated  and 

tested. 

Facilities  at  IITB  include  fuel  cell  test  stations,  XRD,  TEM,SEM  and  XPS  facilities. 

Electrohemical characterization facilities, RDE, RRDE and P C isotherm facilities are also 

there at the institute. Future work at IITB will be focussed on high‐temperature PEMFC 

technology  and  intermediate  temperature‐SOFC  technology  development.  Themal 

mamagement of HT‐PEMFC is an important factor and a project has been started to deal 

with this issue. IT‐SOFC development will be done by using micro‐tubular cells for stacks 

of 1‐2 kW range.The focus of resarch at IITB will be to work for a wider development of 

fuel cell technology in India. 

The group at  IITB has strong  international  links with FZ  Julich  in Germany, Los Alamos 

National Laboratory. 

   

4.6. Indian Institute of Technology, Delhi (IITD), Delhi 

IITD is working on a wide range of areas mainly on low and high temperature fuel cells. 

The department of  chemical engineering,  center  for polymer  science and engineering 

and department of mechanical engineering at IIT Delhi is mainly working on fuel cells. A 

total of about 6 faculty members are part of the fuel cell program at IITD. The projects 

are mainly funded by MNRE, DST, DRDO, UKIERI (Shell Hydrogen), KFUPM Saudi Arabia. 

It  is one of the few  institutions  in  India where work on water electrolysis using proton 

exchange membranes  is  being  carried  out.  They  have  a  strong  research  base mainly 

looking at  the  fundamentals of  fuel cells  for portable and backup power applications. 

The expertise  is  in the area of electrocatalyst, proton exchange membrane, membrane 

Page 35: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

23  

Potential of Fuel Cells in India 

electrode assembly development and mathematical modeling of different types of fuel 

cell  

They have developed 3 W stack based of direct alcohol flowing alkaline electrolyte fuel 

cells and direct alcohol proton exchange membrane fuel cell. They are more focusing on 

ethanol as fuel. They developed a direct ethanol fuel cell using Nafion membrane and a 

novel bi/tri metallic  catalyst with a performance of 40‐50 mW/sq.cm.   Work on non‐

noble metal  catalysts  for oxygen  evolution  and  reduction  reactions  is  going on.  They 

have developed direct glucose fuel cells with power density of 1‐2 mW/cm2.   They are 

working on CO2 sequestration using electro‐reduction process in DMFC under potential 

difference. The mathematical modelling of SOFC, PEMFC and DAFC is also carried out.   

Recently,  a  program  on  PEM  water  electrolysis  for  hydrogen  production  has  been 

started. Experimental as well as  computational modeling work  is being  carried out  in 

this  area. Work  related  to  decreasing  the  cost  of  catalysts  of  PEM  electrolyzers  by 

investigating alternate catalyst materials  in under progress. Also, alternate membranes 

are being investigated for the high temperature operation of the electrolyzer. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Fig 4.13 A Lab facility at IIT Delhi 

Apart from these, faculty members are working on membrane development for fuel cell 

e.g., SPEEK (sulfonated polyether ether ketone) membrane doped with  inorganic fillers 

to  improve proton conductivity and high  temperature PEMFC operation. The work on 

Page 36: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

24  

Potential of Fuel Cells in India 

high  temperature  solid oxide  fuel  cell  is addressing  the problem on granulation of Ni 

used  as  anode  material.  At  present  work  on  addition  of  Ti  support  to  stop  the 

granulation on the basis of strong metal support  interaction  is going on. Work on new 

anode catalysts e.g., Cu, Ce, for direct hydrocarbon SOFC is going in the fuel cell lab. IITD 

is  also  working  on  development  of  electrolyte  material  for  low  and  intermediate 

temperature solid oxide fuel cell.  

Facilities at IITD include fuel cell test stations, TGA‐DAT, XRD, TEM, SEM, EDX, AFM, GC‐

MS,  FTIR and XPS. Electrohemical workstation, RDE, RRDE  facilities are also available. 

Future work  at  IITD will  be  focussed  on  high‐temperature  PEMWE,  PEMFC,  IT‐SOFC, 

Micro Fuel Cell.  

The group at IITD has strong international links with University Newcastle upon Tyne, UK 

and University of Karlsruhe, Germany and EPFL, Switzerland through faculty and student 

exchange programs specifically on fuel cell technology.  

 

4.7. Indian Institute of Technology, Madras (IITM), Chennai 

Institute  has  various  centres  of  fuel  cell  research  which  includes  departments  of 

chemical  engineering,  metallurgy  and  mechanical  engineering.  Apart  from  these  a 

catalyst research centre was recently setup inside the institute. 

Box 4.2 National Centre for Catalyst Research  

 

 

 

 

 

National centre for catalyst research (NCCR), IITM

 This centre at the department of chemistry, IIT Madras 

was setup in 2006 by the funding of department of science 

and technology (DST). The work here is primarily focused 

on development of new catalyst and membrane materials 

for fuel cells. 

Page 37: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

25  

Potential of Fuel Cells in India 

The  work  at  IITM  is mainly  focused  at  PEMFC  and  DMFC  technology  development. 

Recently  they  have  also  started working  on  SOFC  development. Hydrogen  storage  is 

another area of interest at the institute. As many as 10 faculty members are working on 

different aspects of fuel cell technology.  

The centre for catalyst research mainly focuses on DMFC technology and considers it to 

be  of  significant  importance  to  Indian  scenario  because  of  simpler  fuel  distribution 

infrastructure  than  hydrogen.  They  mainly  work  on  electrode  and  membrane 

development. NCCR is looking to reduce catalyst loading as well as at new catalysts that 

are electrochemically similar to Pt, in promoting both oxidation and reduction reactions. 

They  are  also  investigating  non‐noble  catalysts  for  cathode  for  a  DMFC.  NCCR  has 

achieved 0.3 mg Pt/sq.cm for a DMFC with satisfactory performance of 340 mA/sq.cm 

(0.6  V)  at  80  oC.    A  PVA/Sulfosuccinic  acid  membrane  with  additives  (inorganic 

fullerenes) is under investigation at the centre. 

IITM has  also  started  an  ISRO project  for  the  flow  field design of PEMFC  assemblies. 

Another project was the humidifier development which was done in collaboration with 

CFCT, Chennai.  Work related to SOFC material development has recently started at the 

institute.  PEMFC  and  DMFC modeling  work  are  also  being  done  at  the  institute.  A 

project on development of cost effective  schemes  for design and control of PEM  fuel 

cells was done by department of chemical engineering 

 

 

 

 

 

 

     Fig 4.14 Electric fuel cell bicycles at IIT Madras 

Page 38: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

26  

Potential of Fuel Cells in India 

They also have an  in‐house project  for Electric‐Fuel cell cycles  (fig 4.14) which used a 

200W  fuel  cell  stack. Hydrogen  storage  related work  is  also  being  done  at  IITM. H2‐

storage in carbon matrix and alanates is under investigation.  

The research at IITM is funded by various government bodies including DST and MNRE. 

The  institute  has  completed  several  projects  in  collaboration  with  various  national 

laboratories and organizations including ISRO, CFCT. Columbian Chemical Company, USA 

also  funds the research and has patented various technologies related to  fuel cell and 

hydrogen storage developed at the centre. 

 

4.8. National chemical Laboratory (NCL), Pune 

The  New  millennium  technology  leadership  initiative  programme  of  CSIR  is  being 

coordinated by NCL Pune. It has collaborated with several industrial organizations in its 

fuel cell research programme. 

The  institute  is  involved  in new membrane development and  catalyst preparation  for 

PEMFC systems. MEA development work is also carried out at the laboratory. Research 

for  lowering Pt  loading  in electrodes  is under progress at the  institute. Also PBI based 

high temperature electrolyte was developed by NCL which was used in the development 

of PEMFC stacks.  

NCL  is  one  of  the  member  institutes  under  the  NMITLI  program  of  CSIR  for  the 

development of PEMFC stacks. In the first phase of program (about 2 million USD) 1 kW 

PEMFC stack was developed and demonstrated  in collaboration with CECRI, NPL, BHEL 

and SPIC SF.  In the second phase a 5 kW PEMFC stack was developed  in collaboration 

with 3 other industrial partners including BHEL, NCL and Sud‐Chemie India Limited.. 

Recently, NCL  (in  collaboration with CECRI, NPL) demonstrated  a  350 W  (15  cell) PBI 

based PEMFC stack. The stack was based on thermally stable PBI membranes prepared 

at  NCL  while  components  like  bipolar  plates  and  porous  conducting  carbon  were 

Page 39: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

27  

Potential of Fuel Cells in India 

fabricated at NPL and stack was assembled at CECRI. The stack was operated at around 

140 oC using H2‐air. The high temperature operation of PEMFC allowed higher  levels of 

CO  in  the  H2  fuel  and  the membrane  was  proton  conducting  without  any  need  of 

external humidification.  The system is expected to be superior in performance in terms 

of cost, durability and simple design.  

Apart  from electrode and membrane development work  , NCL  is also  involved  in  the 

processing of various fuel gases to make them suitable for fuel cells. One such program 

is  development  of  fuel  processors  to  process  syn  gas  to  convert  it  into  H2‐rich  gas 

suitable to be used in PEMFC operations. In future NMITLI project, they are planning to 

develop 25 kW PEMFC stacks for stationary power applications 

 

4.9. Naval Materials Research Laboratory (NMRL), DRDO, Mumbai 

Fuel cell research at NMRL is aimed at developing indigeneous fuel cells for militiary and 

commercial application. Work varies  from developing  fuel cell components to  fuel cell 

stacks  and  systems.  The main  focus  area  are  Phosphoric  Acid  fuel  cells  (PAFC)  and 

PEMFC. PEMFC development is mainly done for use in mobile and small systems.  

NMRL  has  been working  for  the  development  of  PAFC  systems  for  quite  some  time. 

They  have  developed  catalysts,  carbon  papers,  electrodes  and  low  cost  graphite  gas 

distributor  plate  materials.  They  have  also  developed  auxillary  systems  like  power 

conditioners,  thermal  management  systems  and  humidifiers.  They  developed  and 

demonstrated 700‐1000 W capacity PAFC based UPS/generators with built  in compact 

methanol reformer. They also demonstrated a trolley mounted PAFC technolgy (fig 4.16) 

of 10 kW. A 1.2 kW PAFC system was integrated in an electric vehicle developed under 

DRDO‐REVA joint project detals of which are covered later in this report. 

Reforming industrial alcohols for use in fuel cells was another area of focus which led to 

development  of  several  generations  of  methanol  reformers.  These  reformers  were 

developed for stationary power and transportation applications.  

Page 40: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

28  

Potential of Fuel Cells in India 

 

 

 

 

 

 

 

     Fig 4.15 8 kW PAFC system developed by NMRL             Fig 4.16 Trolley mounted PAFC system at NMRL 

NMRL has also developed alloy catalysts for PEMFC and DMFC systems. Novel low cost 

membranes  as  substitutes  to  Nafion®  are  also  under  investigation.  They  have  also 

developed  MEAs  and  graphite  gas  distributor  plates  for  PEMFC  and  DMFC 

systems.Recently work related to hydrogen storage has started at NMRL. 

4.10. Bhabha atomic Research Centre (BARC), Mumbai 

Fuel cell activity at BARC is aimed at developing SOFC and PEMFC technology. They have 

been working on developing  thin ceramic  films  for SOFC and also on membranes and 

electrodes for PEMFC technology.  

A 5 kW SOFC system is to be developed at the centre having a multi tubular design. They 

developed  indigensouly  cathode  supported  tubular  design  for  SOFC.  The  system will 

have an output voltage of 42 volts Dc and output current of 120 A DC. The fuel used in 

the module will be  reformed natural gas  (CO<11%  ,  rest hydrogen) with air/O2 as  the 

oxidant. 

BARC is in the process of developing fuel cell component materials. A cell testing facility 

is being created for fuel cell development work at BARC.  

Page 41: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

29  

Potential of Fuel Cells in India 

4.11. Banaras Hindu University (BHU), Varanasi 

BHU  is  carrying  out  research  in  hydrogen  storage methods  and  use  of  hydrogen  in 

internal combustion engines. Majority of work is focused on hydrogen storage methods. 

More  applied  research  is  carried out  in  terms of making  existing  vehicles  compatible 

with  hydrogen  as  a  fuel.  Some  new  projects  regarding  hydrogen  production  with 

renewable energy  sources are also being undertaken. Most of  the work  is  funded by 

Ministry of New and Renewable Energy (MNRE). 

BHU  has  been  working  on  inter‐metallic  hydrides  for  hydrogen  storage.  They  have 

developed  AB5  (LaNi5)  and  AB2  (ZrFe2)  type  storage materials with  improved  storage 

capacity  by  tailoring  materials.    Substitution  of  Ni  by  Fe  in  LaNi5  to  LaNi1‐xFex  has 

resulted  in  enhancement  of  storage  capacity.  Simultaneously, work  on  other  storage 

materials like carbon nano‐tubes, carbon nano‐fibres and complex hydrides is also being 

done at BHU. 

BHU has also been doing work  related  to hydrogen applications mainly  in  the area of 

hydrogen IC engines for vehicles. They have converted existing petrol driven motorcycle 

IC engines (100 CC, 4 stroke) to operate with hydrogen as fuel. This has been done by 

storing hydrogen in a metal hydride powder packed in a heat exchanger. This exchange 

releases hydrogen when it gets heated from exhaust gases. The motorcycles developed 

have a range of about 50‐60 km and top speed of around 50 kmph. BHU also worked on 

converting existing gasoline driven 3 wheeler  IC engines  (175 CC, 4 stroke)  to operate 

with hydrogen (fig 4.17).  

Future work  at BHU  involves development of  solar photo‐electrochemical  technology 

for  hydrogen  production.  Also  development  of  hydrogen  storage  technology  for 

applications in Indian automobiles will be the prime area of focus. 

 

 

Page 42: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

30  

Potential of Fuel Cells in India 

 

 

 

 

 

 

 

      Fig 4.17 an auto‐rickshaw with Hydrogen based IC engine developed by BHU  

 

4.12. Indian Institute of Science (IISc), Bangalore 

The solid state and structural chemistry unit of IISc is involved in fuel cell research. The 

institute has completed  several projects mainly  in  the area of PAFC and DMFCs. They 

also had a project on developing  conducting polymers  to  replace  conventional PEMs. 

Work related to development of high performance PAFC has also been carried out at the 

institute.  

They  developed  a  PAFC  with  power  density  values  as  high  as  560  mW/sq.cm  by 

employing a combination of SIC and ZrSiO4 as an electrolyte matrix, and Pt‐Co/C as a 

cathode catalyst. Direct methanol fuel cells (DMFCs) with power densities between 0.2 

and  0.4  W/cm2  at  operational  temperatures  in  the  range  95‐130  °C  have  been 

developed  at  the  institute.  They  also  developed  a  Nafion‐Mesoporous  Zirconium 

Phosphate Composite Membrane for PEM Fuel Cells.  

Future work  at  IISc  involves  study of  conducting polymer PEDOT  as  an  alternative  to 

conventional membranes. Few promising  results have already been achieved by using 

PEDOT with electrochemical deposition of PtRu for the oxidation of methanol. Now the 

Page 43: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

31  

Potential of Fuel Cells in India 

research will be more focused on using PEDOT for hydrogen based fuel cells and also to 

meet the end use device requirements. 

 

Apart  from  the  above  organizations  and  research  institutes,  several  other  Indian 

universities and organizations have small fuel cell related programmes which are worth 

mentioning. University of Rajasthan,  Jaipur, has been working on carbon nano  tubes 

doped  polymeric  membranes  for  hydrogen  purification.  University  of  Pune, 

Maharashtra,  has  been working  in  collaboration with DRDO  for  the  development  of 

aero gel silica and storage of hydrogen for fuel cells.  At Haldia Institute of Technology, 

West Bengal, researchers have been working on PEM fuel cells. Also, ongoing projects 

include  the  development  of microbial  fuel  cells  and  hydrogen  production  using  solar 

energy. The Energy and Resources Institute (TERI), Delhi, is a non government research 

organization  which  is  funded  by  a  variety  of  sources  including  Indian  government.  

Although currently not very active  in  this area,  it has completed a number of projects 

concerning adaptation of fuel cell technology to Indian conditions.  

 

Several industrial organizations and private sector companies have also joined the area 

of fuel cell research. The research  is more applied and application specific, focused on 

adopting  fuel  cell  technology  to  conditions  in  Indian  market.  International  players, 

having  experience  in  fuel  cell  and  hydrogen  technologies,  have  identified  India  as  a 

potential  future  market.  Some  of  them  have  setup  research  centres  in  India  to 

understand  the  local  market  and  then  develop  applications  accordingly.  A  brief 

description  of  companies  involved  in  fuel  cell  research  in  India  is  presented  in  the 

following section. 

 

 

 

Page 44: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

32  

Potential of Fuel Cells in India 

4.13. Mahindra & Mahindra 

Mahindra & Mahindra (M&M), one of the automobile giants of India, have been active 

in the area of hydrogen technology development for the past few years. They conducted 

a  feasibility study on hydrogen based  transportation  in  India. This was done as a  joint 

venture  with  global  energy  major  Shell.  They  have  been  also  working  on  the 

development  of  hydrogen  internal  combustion  engines  and  recently  unveiled  their 

hydrogen powered alfa‐3 vehicle  (fig 4.18). They have announced projects on battery‐

electric hybrid vehicle, bio‐fuel vehicle and an electric passenger vehicle. The company 

is  working  in  collaboration  with  several  international  organizations  including  United 

Nations  Industrial  Development  Organization  and  International  Centre  for  Hydrogen 

Energy and Technology, Turkey.  

 

 

 

 

 

                       Fig 4.18 M&M hydrogen powered Alfa 3 wheeler vehicle 

4.14. TATA motors 

India’s  largest automobile  company  in  terms of  revenue, TATA motors,  is working on 

several projects involving alternative fuels, hybrid and electric vehicles. They have been 

developing  hydrogen  IC  engines  for  developing  a  hydrogen  based  transportation 

network  in  India.  Projects  on  using  bio‐fuels,  ethanol‐gasoline  blends  and  Hydrogen 

blends are a part of TATA’s R&D program. 

Significant work on development of fuel cell technology in vehicles has been done. They 

are in the process of developing a fuel cell based city bus with a range of around 250 km 

before  fuel  refilling.  The  bus  will  have  an  on  board  compressed  hydrogen  storage 

Page 45: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

33  

Potential of Fuel Cells in India 

system. Currently they are planning to use commercially available fuel cell stacks for the 

bus. The technology will be further developed for small cars and SUV’s.  

They have developed a TATA motors alternate propulsion systems road map which will 

deliver fuel cell buses around 2012‐13. The work on fuel cell based bus is being carried 

out  in  collaboration with  Indian  Space Research Organization  (ISRO). Apart  from  this, 

TATA  Teleservices  has  been working,  in  collaboration with Hindustan  Petroleum  and 

Plug  Power  (a  leading  fuel  cell  company  based  in N.Y.,  USA),  on  using  fuel  cells  for 

telecom backup power. 

 

4.15. Indian Oil Corporation Ltd. (IOCL) 

IOCL has been active for development of hydrogen infrastructure in India by setting up 

hydrogen dispensing stations. IOC setup India’s first hydrogen dispensing station in 2005 

which produced hydrogen through electrolysis. They also setup dispensing stations (fig 

4.19) for HCNG which is a 80:20 blend of hydrogen and compressed natural gas (CNG). 

They  initiated  projects  related  to  hydrogen  production  through  natural  gas/naphtha 

reforming, coal/biomass gasification and photo catalysis of water. 

IOCL  started  projects  related  to  HCNG  usage  in  3‐wheeler  vehicles.  Performance  of 

vehicles was  studied with different HCNG blends  (12%  to  25 % hydrogen). A  fleet of 

vehicles was converted to operate with HCNG as a fuel. The use of HCNG is expected to 

reduce  CO,  HC  and  NOx  emissions.  A  similar  project  was  started  with  light  duty 

commercial buses. 

IOCL also signed an MOU with Harit Energy Solution Pvt. Ltd. To develop gas  injection 

based passenger car for achieving lower emissions and minimum power loss with HCNG 

operation. 

 

 

Page 46: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

34  

Potential of Fuel Cells in India 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Fig 4.19 IOCL’s hydrogen/CNG dispensing station in Delhi 

 

Indian  Oil  has  also  been  organizing  a  series  of  workshops  on  hydrogen  safety  and 

development  of  codes  and  standards  in  India.  They  have  also  been  involved  in 

international  networking  with  NREL  (USA),  NEDO  (Japan)  and  KOGAS  (Korea)  on 

hydrogen technology related projects. 

4.16. Reliance Industries Limited (RIL)  

RIL  has  recently  established  a  fuel  cell  R&D  lab  in  Mumbai,  to  develop  PEMFC 

technology and natural gas‐fueled  solid oxide  fuel  cells  (SOFCs)  for  stationary  captive 

power applications.  In  the  long  term,  the company will be  looking  to develop  its own 

fuel cell technology; but currently it is open for collaborations with other organizations. 

It has  formed  links with Bloom Energy  (a US‐based SOFC developer), General Electric, 

and  the  Indian power utility National  Thermal Power Corporation  (NTPC).  They  are  a 

member  of  NMITLI  group.  Recently,  they  joined  the  NMITLI  project  for  Indigenous 

PEMFC  Technology  Development  as  the  industrial  partner,  along with  NCL,  NPL  and 

CECRI as institutional partners from CSIR. 

Page 47: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

35  

Potential of Fuel Cells in India 

Reliance,  being  involved  in  businesses  of  shopping  malls  and  retail  outlets,  can 

demonstrate  its natural gas based SOFC units. These fuel cells would provide electrical 

base load, and also potentially space heating and cooling.  

4.17. Reva electric car company 

The Reva  electric  car  company has developed  a  fuel  cell  version of  its  electric  car  in 

collaboration with the Naval Materials Research Laboratory (NMRL) of DRDO which has 

a  long experience with PAFC  technology  (as described  in  the previous section) and  its 

use  in  vehicular  applications.  In  the  joint  venture,  Reva  provided  the  necessary 

framework and expertise to modify its electric vehicle to be used with integration of fuel 

cells  and  NMRL  developed  the  fuel  cell  technology  comprising  a  mini  methanol 

reformer, fuel cell, the necessary micro control systems and power conditioner. 

 

 

 

   

 

        

 

Fig 4.20 DRDO‐Reva fuel cell car 

 

The developed car (fig 4.20) has a 1 kW PAFC stack on board and can attain a maximum 

speed  of  around  65  kmph.  The  PAFC  power  source  in  the  car  is  developed  for 

continuous  use  and  when  the  car  is  parked  it  can  be  used  as  a  power  source  for 

domestic loads. 

Page 48: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

36  

Potential of Fuel Cells in India 

4.18. Bharat Heavy Electricals Ltd. (BHEL) 

BHEL  has  been  involved  in  PAFC  technology  development  in  India  since  1987.  They 

developed a 50 kW PAFC power plant, one of  the  largest systems developed  in  India. 

This 50 kW PAFC system (2 stacks of 25 kW capacity) was tested  in a chlor‐alkali plant. 

They have also started working on PEMFC and SOFC technologies. They developed 1 kW 

PEMFC modules  and  a 3  kW PEMFC power pack  (fig 4.21).  They were  also  a partner 

institute  in  the  development  of  a  5  kW  PEMFC  system  under  the NMITLI  project.  A 

program on using coal gas as a fuel in SOFC is under progress.  

 

 

 

 

 

 

Fig 4.21 3 kW PEMFC power pack developed at BHEL 

4.19. Nissan 

They have recently setup a research centre  in  joint venture with Renault  in Chennai – 

Renault Nissan  Technology  and  Business  Centre  India  Pvt  Ltd  (RNTBCI  Pvt.  Ltd.).  The 

centre started in May 2009 and is totally funded by Nissan.  

The centre  is working on membrane development  for PEMFC  technology which being 

suitable  for  automotive  applications  is  the main  focus  area  for Nissan. More  applied 

aspects of membrane electrode assemblies  for applications  in automobile applications 

are  under  investigation  at  the  centre.  Vehicle  start‐stop  cycle  causes  membrane 

Page 49: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

37  

Potential of Fuel Cells in India 

degradation and this phenomenon is being studied at the centre. Currently no work on 

stationary applications of fuel cells is being done at the centre.  

The centre has all membrane and catalyst characterization  facilities  including  fuel cell 

test  stations, potentiostats, RDA  setups etc.  the  centre  is  looking  forward  to work  in 

collaboration with  Indian universities  for development of new catalyst and membrane 

materials.   

4.20. ACME Telepower 

The company has been involved in a joint venture with Ballard power systems Inc. (USA) 

and  Ida‐Tech  to  setup  a  high  volume  low  cost  fuel  cell  facility  in  India.  They  have 

received an order of around 310 fuel cell backup power units for telecom sector in India. 

These  fuel  cells will  consist of units with hydrogen  and natural  gas  fuel  variants. The 

direct hydrogen fuelled systems will use Ballard’s FCgen‐1020 ACS fuel cell stack and the 

natural gas systems will incorporate Ballard’s new FCgen‐1300 fuel cell stack 

4.21. Eden Energy (India) Pvt. Ltd.  

Company  is  involved  in a  joint venture with Larsen and Toubro  (L&T)  Ltd.  to produce 

HYTHANE – a mix of hydrogen and natural gas. Hythane will be used in vehicles and fuel 

cells as a fuel. An agreement was signed with bus manufacturers Ashok Leyland for the 

supply of hythane to be used in natural gas powered buses.  

4.22. Gas Authority of India Limited (GAIL)  

The organization will be a major player in developing hydrogen supply infrastructure in 

India.  The  organization  has  shown  interest  in  supplying  suitable  fuels,  including 

hydrogen, natural gas, propane, butane and methanol, for fuel cell based industrial and 

residential power applications. 

 

 

Page 50: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

38  

Potential of Fuel Cells in India 

4.23 Bloom energy India Pvt. LTd. (BEIPL) 

The company has setup an outsourcing  facility  in software  technology park  , Mumbai. 

The centre will be mainly involved in SOFC modeling work. BEIPL is working on test and 

characterization  of  Solid  Oxide  Fuel  Cell  (SOFC)  to  understand  and  improve  product 

quality  and  reliability.  The  R&D  activities  at  BEIPL  include  performing  short  term 

experiments  to  collect data,  analyzing  data  and  incorporating  it  in  phenomenological 

models, and writing software code based on experimental data and models to predict 

useful life. 

4.24 Daimler India 

The  company  setup  a  R&D  centre  in  Bangalore which will  assist  in  fuel  cell  related 

activities  in  their global program. The centre will mainly be  involved  in computational 

modeling activities. The company considers India as a potential market for fuel cell cars 

in future. The centre is also involved in activities related to hybrid and plug‐in vehicles. 

Daimler has been actively involved in biodiesel R &D in India. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 51: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

39  

Potential of Fuel Cells in India 

5. MARKETS FOR FUEL CELLS IN INDIA 

A fast growing economy, with a large gap in demand and supply of power, makes India a 

good potential market  for  various power  generation  technologies  including  fuel  cells. 

Favourable national energy policies for hydrogen and fuel cell technology development 

in  stationary  power  and  automotive  sectors  strengthen  India’s  position  as  a  future 

market for fuel cell based applications. This section of the report describes some of the 

markets for fuel cells in stationary power and automotive sectors. 

5.1. Stationary Power 

Stationary power generation  sector  in  India can be considered  to have  the most near 

term potential market for fuel cells. The rapid growth in Indian economy demands for a 

growth  in  infrastructure  facilities and energy  supply. Currently,  India  is  suffering  from 

severe power shortages which can affect the growth levels of economy as it affects both 

the  domestic  and  industrial  sectors.  In  India,  several  industrial  and  commercial 

enterprises use  some  form of captive power and are potential customers  for  fuel cell 

based stationary power plants.   An unreliable grid system and prolonged power black 

outs  in  urban  areas  in  India  add  to  the market  potential  for  fuel  cell  applications  in 

stationary power sector. A study conducted by TERI, Delhi, on the market assessment of 

fuel cells in India, identified several key markets for fuel cell stationary power plants in 

India. These  include chlor‐alkali  industry,  luxury hotels, paper and pulp  industry, dairy 

industry,  telecommunication  industry  and  stationary  backup  power.  Study  identified 

availability  of  fuel  for  fuel  cell  power  plant  as  one  of  the  key  factors  in  selection  of 

potential consumers. Also, potential use of waste heat  from  fuel cell power plant was 

another  important  factor considered  in  the  selection of consumer. Table 5.1 presents 

some of the key niche areas for stationary power generation indentified from the study.  

Another market application for fuel cell base power plants could be in distributed power 

generation  in  Indian  rural  areas.  Due  to  the  unavailability  of  grid  connected  power 

supply these areas can be seen as a potential market for distributed power generation 

Page 52: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

40  

Potential of Fuel Cells in India 

systems. Government  incentives and support  in this area can be seen as an advantage 

for the market players.  

 

      Table 5.1 Summary of key niche markets for stationary power generation in India 

 

5.1.1 Telecommunication Industry 

India  has  emerged  as  one  of  the  fastest  growing  telecom markets  in world. Mobile 

services  in telecom  industry have been growing at a much faster pace mainly  in urban 

areas with  an  all  India  subscriber  base  of  around  525,147,922.  Still,  the  total wireless 

tele‐density  remains  at  around  40.3  %  which  shows  a  huge  untapped  potential  for 

market growth. The main future market for these services lies in non‐urban areas where 

penetration of these services remains low.  

A  growing  telecom  industry  presents  itself  as  a  potential  market  in  mobile  towers 

backup  power.  Currently  there  are  around  2,50,000  mobile  telecom  sites  and  it  is 

estimated  that  about  5,00,000  sites  will  be  required  by  2011.  One  of  the  main 

infrastructure requirements for mobile towers is the provision of backup power which is 

a  necessity  due  to  frequent  power  cuts  in  both  urban  and  rural  areas.  The  issue  of 

irregular  power  supply  is more  pronounced  in  the  rural  sector, where  a  number  of 

Indian villages either do not have an electricity grid connection or  face  limited power 

Potential Markets 

Power Requirement,MW 

Potential fuel cell types 

Remarks 

Luxury Hotels  0.5 ‐5  PAFC,SOFC,MCFC  Availability of natural gas or LPG a big advantage 

Chlor alkali  5‐45  SOFC,MCFC  Hydrogen available as a by‐product 

Pulp and Paper  2‐50  SOFC,MCFC  Availability of natural gas is required  

Dairy Industry  <5  AFC,PAFC,PEMFC  Use of biogas from rural areas will be economical 

Telecom & IT  <5  AFC,PAFC,PEMFC  Fuel availability a big issue 

Page 53: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

41  

Potential of Fuel Cells in India 

availability. Mobile towers use backup power in the form of diesel powered generators. 

Although  the  start‐up  costs  for diesel based power generators are  low,  the operating 

costs are quite high due to high costs of crude oil  in recent times.  It  is estimated that 

over 35% of rural cell site’s network operating expenses are due to costs associated with 

electricity and diesel.  

Fuel cells are being offered as a viable option  to  telecom customers  in place of diesel 

generators. Telecom infrastructure companies are willing to pay a premium for reliable 

power  especially  in  remote  rural  areas.  Fuel  cells  offer  clean,  noise  free  and most 

importantly  they  can  be  run  on  a  variety  of  fuels.  These  fuels  can  be  cheap  bio‐gas 

which  is  available  in  remote  rural  areas  and  thus  can  provide  a  solution  to  telecom 

companies looking for a replacement to diesel based generators. 

  

Box 5.1 Recent fuel cell activities in Indian Telecom market 

 

In May  2008,  agreement between Ballard Power  systems  and ACME  Telepower  for 

supply of fuel cell stacks for telecoms backup power 

A development and supply agreement between ACME, Ballard and IdaTech for supply 

of 5 kW natural gas PEMFC stack 

30,000 systems to be delivered by 2013 

A  minimum  order  of  10,000  systems  to  be  completed  by  2010,  rest  order  after 

evaluation of these units 

In august 2008, Plug Power demonstrated a LPG fuelled telecom power backup unit in 

partnership with Hindustan Petroleum Corp. Ltd. and Tata Teleservices  

 

 

Page 54: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

42  

Potential of Fuel Cells in India 

5.1.2 Chlor alkali Industry 

Chlor alkali  industry  in  India mainly comprises manufacturers of caustic soda and soda 

ash.  In  the  process  of  manufacturing  caustic  soda,  some  valuable  by  products  are 

produced. A tonne of caustic soda produces 860 kg of chlorine and 25 kg of hydrogen. 

Chlorine  and  hydrogen  produced  can  be  combined  to make  hydrochloric  acid.  These 

basic chemicals are used by many  industries. Table 5.2 shows the hydrogen producing 

capacity of various chlor alkali plants in India   

The manufacturing process of caustic soda is quite energy intensive (load 5‐45 MW). The 

load requirements are met by grid supply as well as captive power plants.  

Hydrogen  as  a major  by  product  of  the manufacturing  process  finds  little  usage  in 

chemical  industry. Although  some  hydrogen  is  used  in  the manufacturing  of HCl  and 

some is sold after compression and storage in bottles, a significant amount doesn’t find 

any  use. Compression  of  hydrogen  and  storage  into  cylinders  is  a  labour  and  energy 

intensive process. Also, market  for HCL  is  limited  so conversion of hydrogen  to HCl  is 

restricted by demand.  

Caustic soda is transported to long distances after it is converted to caustic flakes by an 

evaporation  process,  which  consumes  fuel.  Use  of  hydrogen  in  this  process  is  also 

difficult as it requires sophisticated burners and controls. It has been also estimated that 

all  the  hydrogen  produced  as  by  product  in  the  plant  cannot  meet  the  energy 

requirements of the flaking process. So, use of additional fuel is necessary in any case. 

Due  to  above  mentioned  factors  use  of  hydrogen  in  fuel  cells  presents  itself  as  a 

promising  option.  In  recent  times  due  to  liberal  import  policies  of  Govt.  of  India, 

domestic  chlor alkali  industry  is  facing  stiff  competition  from overseas manufacturers 

which  sell  caustic  soda  at  significantly  lower  price.  So,  domestic  manufactures  are 

looking  for  technologies which  can  give  them  an  advantage  in  terms  of  overall  cost 

reduction  inside  the  plant.  Several  domestic manufacturers  have  switched  to more 

Page 55: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

43  

Potential of Fuel Cells in India 

efficient technologies of production namely membrane cell processes and are incurring 

large capital investments. 

For fuel cell technology adoption in this market economics of fuel cell power plant and 

particularly  the  capital  investment  would  be  of  utmost  importance.  Thus,  fuel  cells 

which also generate waste heat in the form of steam can be thought of as a good option 

as they can satisfy some of the energy needs of the plant. SOFC and MCFC power plants 

could be the  ideal fit  in these cases. The steam from the fuel cell power plants can be 

used  in  the  flaking process of  the  caustic  soda. Benefits of  the  fuel  cell power plants 

depend on how effectively the waste heat is utilized in the plant. 

 

 Table 5.2 Hydrogen producing capacity of some chlor alkali plants in India 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.3 Luxury hotels 

There is a need of reliable primary and backup power in large commercial premises. The 

five star hotels of India can be viewed as a prime candidate for the adoption of fuel cell 

Manufacturer, State  H2 ,Nm3/day  Excess H2 ,Nm

3/day  Century Rayon, Maharashtra 

11000  11000 

 Hukumchand Jute Inds Ltd, M.P. 

23100  11100 

 DCW Ltd. , Tamilnadu 

48160  16800 

 Indian Petrochemicals Corpn Ltd., Gujarat 

120000  50000 

 Grasim Ind. Ltd. 

112000  50000 

 Tata Chemicals, Gujarat 

29500  4720 

 Punjab Alkalies & Chemicals 

84000  11866 

Page 56: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

44  

Potential of Fuel Cells in India 

technology  in stationary power generation. The  load requirements range from 500 kW 

to  5  MW  depending  upon  the  capacity  of  hotels.  The  load  is  distributed  lighting 

requirements, kitchen load, operation of lifts and mainly space conditioning.  

These  hotels  require  heat  for  various  purposes which  include  hot water  for  guests, 

kitchen, and  laundry. Some hotels also have  sauna baths and health clubs which also 

require steam. 

The hotels are well connected by grid but due to frequent power cuts they also maintain 

some form of captive power generation which can meet the energy requirements. Most 

commonly diesel based generators are used as captive power plants in the hotels.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig 5.1 Two 750 kVA diesel generators at Taj Palace hotel, Rajasthan 

Fuel cells which can simultaneously supply electricity, steam and hot water will be an 

attractive option to hotel owners. PAFC, MCFC and SOFC power plants are best suited 

for this case. A clean and noise free energy generation process with ease of operation 

can be considered as factors which will drive fuel cells entry in this market. 

Page 57: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

45  

Potential of Fuel Cells in India 

Availability of fuel for such plants will be another important factor in this market. Some 

of  the  cities  in  India, mainly metropolitan  cities  like Delhi  and Mumbai  have  a  good 

infrastructure  of  natural  gas  distribution.  This  infrastructure  is  being  extended  to 

commercial hotels in these cities. These large hotels also have a good supply of LPG gas 

for  their cooking requirements. So, availability of  fuels  is another advantageous  factor 

for the adoption of fuel cell technology in this market. 

5.1.4 Other stationary power generation markets for fuel cells 

The pulp and paper industry in India have the electricity requirement in the range 2‐50 

MW.    The  industry  also  requires  low  and medium  pressure  steam  in  the  chemical 

processes of cooking raw material for making pulp, for drying of paper and evaporation 

processes.  The  bleaching  plants  also  require  saturated  steam  at  around  200  oC.  The 

industry uses captive power generation systems mainly in the form of diesel generators. 

Sometimes gas turbines or steam turbines are used for power generation.  

Fuel cell system with the capacity to produce heat (PAFC, SOFC and MCFC) can be useful 

in the  industry. Again the capital cost of the fuel cell systems would be critical  in their 

entry into this market.  

Another area of fuel cell application in stationary power sector is in the dairy industries 

most  of  which  are  in  the  western  and  north‐western  parts  of  the  country.  These 

industries currently use diesel generators or gas turbine based captive power generation 

systems.  These dairy industries in western India have easy access to natural gas. Other 

fuels such as biomass and biogas are also available in these areas. Thus, fuel availability 

is a major advantage for fuel cell applications in these industries.  

Power  cuts  in  the  urban  area  have  created  a  market  for  standby/back  up  power 

generation systems used by domestic users.   The backup power  load  ranges  from 0.3 

kW to 5 kW depending upon the requirements of the domestic user. Diesel, petrol and 

kerosene  generators  and battery banks  (DC  to AC  inverters)  are  the most  commonly 

adopted power generation  systems used by domestic users. The problem with diesel, 

Page 58: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

46  

Potential of Fuel Cells in India 

petrol  and  kerosene based  generators  lie  in  the pollution  and noise  caused by  these 

systems. The  inverts are also not very efficient while  charging and discharging  cycles. 

PEMFC based systems can be good alternative  for domestic users but they  face a stiff 

competition from conventional generators in terms of their costs. 

 

5.2 Fuel cell markets in automotive sector 

The automobile industry in India is one of the India’s fastest growing industrial sectors. 

Still, the penetration in this sector is quite low which indicates towards a huge potential 

for growth. The Indian automobile industry can be classified as follows: 

• Light duty 2‐ and 3‐wheeled vehicles, passenger car  

• Heavy duty vehicles including buses and trucks 

The  following  section  discusses  the market  potential  of  fuel  cells  and  recent market 

developments in both of these categories. 

5.2.1 Light Duty Vehicles 

Majority of light duty vehicles in India belong to 2‐ and 3‐whelled vehicles category. Two 

wheeled  scooters  and motor‐cycles  are  the main mode  of  transport  for  the  Indian 

middle  class  homes  which  constitute  a  large  market.  As  per  the  NHERM,  activities 

related  to  adoption  of  hydrogen  based  technologies  in  this  vehicle  segment  have 

already  started.  Currently  the  focus  is  on  the  development  of  hydrogen  powered  IC 

engines rather than adoption of fuel cells.  

Domestic manufacturers such as Mahindra & Mahindra have developed a hydrogen  IC 

engine based vehicle ‘HyAlfa’ (as described in the earlier part of the report). Bajaj have 

developed  hydrogen  powered  three  wheeler  vehicle.  Companies  are  involved  in 

developing  hybrid  versions  of  2‐  and  3‐wheeled  vehicles.  But  lack  of  hydrogen 

infrastructure  in majority of  Indian cities has kept these vehicles from coming  into the 

market. Most of such vehicles are in the demonstration stages in Delhi, where they have 

Page 59: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

47  

Potential of Fuel Cells in India 

developed a hydrogen/CNG infrastructure. Fuel cell application in this area would not be 

possible  in  the  near  term.  This  is  due  to  high  capital  costs  associated with  fuel  cell 

systems,  which  makes  it  hard  for  the  consumers  in  this  category  to  adapt  this 

technology.  Indian middle  class  consumers would  find  it  hard  to  invest  a  substantial 

amount  on  a  two  wheeler  where  the  gasoline  based  vehicles  are  available  at 

substantially  cheap  prices.  Similarly,  fuel  cell  costs may  be  prohibitively  high  for  an 

Indian autorickshaw operator. With huge skilled labour force in India for maintenance, it 

is possible  that  the  fuel cell applications  in  India may not need be as sophisticated as 

that  of  developed world, where  labour  force  is  dwindling  and  costly.  This may  bring 

down  the  cost  of  fuel  cell  and may  become  competitive  with  the  IC  engine  based 

vehicles. Another important issue will be the durability of fuel cell based vehicles given 

the near continuous operation of 3 wheelers and bad condition of  Indian roads which 

are often filled with potholes. So, market potential for fuel cell based 2‐ and 3‐ wheelers 

in quite limited in India. 

Passenger car market in India presents an interesting picture. This sector is growing at a 

very rapid pace which has led to many international automobile manufacturers to enter 

the  Indian market. Apart  from a number of  large domestic players,  Indian automobile 

sector  now  has  several  world  known  automobile  manufacturers,  which  sell  their 

products in the premium segment of the market.  

The domestic manufacturers  in  this market  are  looking  for  alternate  fuelling options. 

Various  activities  regarding  the  development  of  alternate  fuelled  vehicles  are  being 

carried out by these car companies. Details of these activities have been covered in the 

previous section of the report. 

Again  a  look  at  the  hydrogen  fuel  infrastructure  condition  in  India  tells  us  that 

commercialization of  fuel cell based passenger cars  in not an  immediate  term option. 

Also  the  capital  costs  related with  these  systems make  it hard  to  commercialize  such 

vehicles  in  Indian markets. Although,  fuel cell based vehicles can be a good option  to 

battery based electric vehicles as  range extenders which have a  very  small market  in 

Page 60: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

48  

Potential of Fuel Cells in India 

India at present. Delhi government gives tax sops to manufacturer and users of battery 

operated vehicles, which is a good sign to start with. Such benefits may be extended to 

fuel cell operated vehicles in future during implementation stage.    

5.2.2 Heavy Duty Vehicles 

Buses  in  India  show  a  promising  future  for  the  adoption  of  fuel  cell  technology.  A 

number of manufacturers  in this  industry  in  India are showing a  lot of  interest  for the 

development of fuel cell based demonstration units. Operation of buses in many cities is 

by state run enterprises. Also,  in many metro cities government  is planning to  impose 

some  environmental  constraints  on  public  transport  systems  of which  buses  are  an 

integral part. A  good example of  this  is  the  conversion of  city buses  in Delhi  to CNG 

fueled buses in 2001. In near future buses seem to be the most promising option for fuel 

cell  technology  implementation.  Although,  high  capital  costs  will  still  hinder  this 

technology to come in the market, but fuel cell buses for demonstration purposes have 

sufficient scope. 

Two of the biggest manufacturers (TATA and Ashok Leyland) in this sector have started 

developing buses based on hydrogen technologies. A brief summary of their activities is 

shown in box 5.2 

Box 5.2 Recent fuel cell activities in heavy vehicles market in India 

TATA  

Working on a fuel cell bus to be demonstrated in commonwealth games 2010 

PEMFC stacks for the bus to be imported from Ballard 

Developing fuel cell battery hybrid vehicle for commercial markets by 2015 

       Ashok Leyland  

Working with Society of Indian Automobile Manufacturers on guidelines of NHERM 

Working for the development of low cost hydrogen IC engine technology 

Page 61: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

49  

Potential of Fuel Cells in India 

The  other  kind  of  heavy  vehicles  in  India,  trucks  show  very  little  scope  for  fuel  cell 

adoption. These trucks are mostly operated by private owners. Fuel cell operated trucks 

should be affordable and operation wise less expensive so that the owners do not incur 

loss. These owners would not be willing to  invest  in this technology unless the capital 

costs become  low. Also,  the operation of  these  trucks  is very  rough and  runs  for  long 

hours.  The  fuel  cell  systems  in  such  vehicles  should  be  rugged  and  reliable with  low 

maintenance costs. These factors impose further restrictions for the fuel cell technology 

to  be  implemented  in  such  vehicles.  The  only  option  is  to  run  fuel  cell  for  auxiliary 

power unit required in truck with the present state‐of‐art of FC technology. 

There  is a small window  for the entry of  fuel cells  in the niche vehicles market. These 

vehicles can be  forklift trucks  in the warehouses of the  industries  like  food processing 

and microelectronics manufacturing. Such industries require zero emissions vehicles and 

mostly use battery run electric vehicles to which fuel cell based vehicles will be a good 

alternative. Also, some airports  in  the country can switch  to  fuel cell operated vehicle 

fleet  to  decrease  the  noise  and  air  pollution  inside  the  airport  premise.  Some 

monumental sites like Taj Mahal in city of Agra impose severe restrictions on the use of 

fossil fuel based vehicles near the premise. Sites like these can be a good market for fuel 

cell operated vehicles as they are already using electric vehicles. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 62: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

50  

Potential of Fuel Cells in India 

6. FUEL CELL ACTIVITIES IN JAPAN 

R&D in fuel cell sector of Japan has progressed very much as compared to that of India. 

Where  PAFC  and  MCFC  technologies  are  already  in  the  market,  PEFC  systems  for 

vehicular and mobile applications as well as  for  standalone  systems  in  residential use 

are ready  for applications.   All the basic kinds of  fuel cells  including SOFC systems are 

likely to be commercialized in the near future. A brief overview of status of various fuel 

cell technologies in Japan is as follows: 

PAFC: Research regarding PAFC technologies started  in 1980s, which  led to their early 

commercialization as  compared  to other  fuel  cell  technologies. Several hundred units 

including prototype have been sold.  

MCFC:    The  research  on  these  systems  also  started  around  1981.  The  government 

programs  initially  saw  them as  replacement of  thermal power plants but after  seeing 

that the systems won’t be able to compete with conventional thermal power plants on 

cost basis, the government decided to develop the MCFC units in the mid sized range for 

distributed power generation. They had a decent demand in market owing to their fuel 

adaptability and high power generation efficiency. 

PEFC:  The  systems will  see  large  scale  commercialization  in  coming  few  years.  These 

systems  suitable  for  vehicular  applications  and  for  stationary  power  generation  for 

residential  purposes  are  in  the  process  of  developing  practical  application  for  the 

introduction  in the market. This  is the most developed technology  in Japan. Non‐noble 

catalysts  based  on  C,  N,  O,  H  alloy  and  proton  exchange  membrane  based  on  

Poly(paraphenylene)S are used leading to higher PEMFC efficiency and durability. Based 

on  this  technology  several  companies  are working on development of  FC based  light 

duty vehicles and back‐up power with heating facility for house‐hold use. Honda FCX car 

with twin 100 kW PEMFC stack claiming life time of 5000 h, cruising range of 620 km and 

60,000 start‐stop cycle is one of the finest example of development FC based vehicle in 

Japan. Toshiba, Eneos‐Celltech, Ebara‐Ballard, Tyota Motors, Panasonic  installed 3307 

Page 63: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

51  

Potential of Fuel Cells in India 

units of 1 kW PEMFC stack work on LPG, LNG using  reformer. The 1 kW PEMFC stack 

works with 40% electrical efficiency, produces hot water with claimed life time of 40,000 

h and 4000 times start‐stop cycles. The cost of both PEMFC operated FCX Honda car and 

1 kW PEMFC system is exorbitantly high.  

 

SOFC:  This  technology  is  still  under  the  development  stage.  Several  demonstration 

projects have been completed and commercialization in the near future is very likely.  

 

Some  salient  points  regarding  the  recent  fuel  cell  and  hydrogen  technology 

development activities of NEDO, Japan are as follows: 

1. Strategic development of PEFC technologies  for practical applications: This project 

aims  at developing  the PEFC  technology  for practical  applications,  including  vehicular 

applications,  at  various  fronts.  First,  on  a more  basic  level,  it will  try  to  address  the 

issues of durability, efficiency and performance of PEFC fuel cell units and stacks. A part 

of the project will aim towards the development of next generation PEFC electrode and 

electrolyte materials which will reduce the costs of PEFC systems much below the cost 

of conventional PEFC systems and will Have a significant improvement in performance.. 

This will help in the large scale commercialization of such fuel cells.  

2. Research on nano‐materials  for high performance  fuel cells: This project concerns 

the  use  of  cutting  edge  nano‐technology  for  the  development  of  new  catalyst, 

electrolyte  and MEA materials which will  be  used  in  the  development  of  vary  high 

performance PEFC systems with low costs and high durability. 

3. Development of highly durable membrane LPG reformers: This research program is 

for the development of highly efficient fuel cell based co‐generation systems which will 

are necessary in order to conserve energy and improve environment. 

Page 64: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

52  

Potential of Fuel Cells in India 

4. Development of systems and elemental technology for SOFC systems: This projects 

aims at developing the fundamental technologies to  introduce the SOFC technology  in 

the market.  In this project some basic research regarding the development of efficient 

and  low  cost  stacks,  and  issues  of  good  operability,  durability  and  efficiency will  be 

addressed. 

5. Research regarding hydrogen handling and storage: Projects in hydrogen technology 

will study the basic properties of hydrogen in liquid and high pressure stages which will 

be  very  useful  in  the  development  of  technologies  for  hydrogen  storage.  Projects 

related to investigation of various advanced materials for the storage of hydrogen have 

been  started.  A  number  of  projects  will  focus  on  development  of  technologies  for 

production and delivery of hydrogen. 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 65: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

53  

Potential of Fuel Cells in India 

7. JAPAN‐INDIA COLLABORATION 

Although  there  is a significant difference  in  the  (R&D as well as market) status of  fuel 

cell technology in both the countries, still one can find some common areas of interests 

to work together. Some of the weaknesses  in Indian fuel cell sector should be coupled 

with corresponding strong areas in the Japanese fuel cell sector, so that the partnership 

is beneficial for both the countries 

7.1 Partnership in R&D of fuel cell technology 

In  the previous section, on  the overview of  fuel cell activities  in  Japan,  it can be seen 

that projects on the development of PEFC and SOFC technology are under progress  in 

Japan. Some of the potential collaborators in these areas are discussed below: 

Central Glass and Ceramic Research Institute (CGCRI) 

CGCRI has the expertise in development of SOFC technology in India. They are currently 

investigating  some  high  performance  SOFC  component  materials.  These  research 

activities  can  be  of  significant  interest  to  Japanese  organization  involved  in  the 

development  of  high  performance  catalysts  and  electrolytes  for  SOFC  systems. 

Collaboration  in this area with the  institute can be beneficial for both the countries. In 

past,  CGCRI  has  worked  with  BHEL  on  the  development  of  SOFC  technology  for 

stationary  applications.  CGCRI  has  an  ongoing  interaction  with  German  institutes 

including Karlsruhe University, RWTH Aachen University and Forschungszentrum  Julich 

Gmbh. 

Central Electrochemical Research Institute (CECRI) 

As described in the previous section of the report, CECRI expertise lies in developments 

of  components  for  PEMFC  and DMFC  systems  and  designing  stacks.  CECRI  has  been 

working  with  some  industrial  partners  in  India  for  the  development  and 

commercialization of fuel cell technology. The institute is looking forward to collaborate 

with overseas industrial partners to license their fuel cell technology and adapting it to 

Page 66: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

54  

Potential of Fuel Cells in India 

Indian market conditions. The adaptation process will  include addressing  issues of cost 

reduction and durability for Indian markets.  

Centre for Fuel Cell Technology (CFCT) 

CFCT has  a  long  tradition of working  in  collaboration with other  research  institutions 

and  industrial  organizations.  Centre  has worked  on  transport  applications  of  PEMFC 

systems with Indian automobile industries such as M&M and REVA electric vehicles. The 

institute has worked with BHEL on various aspects of fuel cell technology development. 

CFCT  is actively  looking for  industrial partners for  large scale commercialization of fuel 

cell systems in stationary application sector such as chlor‐alkali industry.  

IIT Bombay 

The  institute being  involved  in a wide area of research that  includes hydrogen storage, 

generation, DMFC and SOFC is interested in fundamentals of these technologies. It has a 

good record of linkages with national and international research organizations. A strong 

fundamental  research  base  of  the  institute  could  be  attractive  for  Japanese 

organizations working in the area of investigating materials for hydrogen storage, DMFC 

and SOFC technologies. 

IIT Delhi 

The  institute  is  involved  in  the development of catalyst, electrode materials and MEA 

technology for the DMFC, PEMFC, SOFC. The institute is working on the development of 

PEM membranes. The  institute focuses on the fundamental research with strong Ph.D. 

and masters  program  funded  by  industries  and  have  strong  established  international 

linkages and can be seen as a potential partner  in many of  Japanese ongoing  fuel cell 

R&D projects. 

 IIT Madras 

The institute has a National Centre for Catalysis Research, where work on development 

of materials for catalysts is under progress. Other departments of IIT Madras also being 

Page 67: NEDO fuel cell survey report.pdf

  

55  

Potential of Fuel Cells in India 

involved in the fuel cell research add to the wide variety of R&D work being conducted 

at the institute. The institute has a track of establishing several international linkages.  

 

Another  important area of  collaboration  could be  cost  reduction of  fuel  cell  systems. 

Utilizing  the  skills of  low  cost  ‐ high  volume production  in  India,  the  cost of  fuel  cell 

systems can be brought down. India has a number of manufactures specialize in the low 

cost manufacturing of  fuel cell system components  like pumps, valves and blowers. A 

partnership with  these  companies and  fuel  cell manufacturers  from  Japan  could help 

cutting the costs of fuel cell systems.  

Japan has already reached  the stage  for commercialization of  fuel cell technology and 

can  look  towards  India  as  a  potential  market.  PAFC  and  MCFC  technologies 

demonstration projects  can be undertaken  in  India with help of  local partners. These 

local partners will help  in the adoption of Japanese technologies  in the  Indian market. 

For example, developing PAFC or MCFC  technologies with biogas  (a prevalent  fuel  in 

Indian rural area) as a fuel could be a done  in partnership between the two countries. 

Some Japanese technologies  like LPG reformers can be of use to Indian fuel cell sector 

where some institutions are working on fuel cells with LPG as a fuel. 

There  is a need for  joint funding of research between the two countries. A network of 

key  institutions of  India and  Japan  in  the  form of  consortia needs  to be  formed. The 

consortia should  include R&D  institutes and  Industrial organizations. The consortia will 

work  towards  the better  communication of needs,  capabilities  and  status of  fuel  cell 

sector  in both the countries. This would help  in allotment of funds to  institutions  in an 

effective way to commercialize fuel cell in India and world at large.