Η BMW συγκλίνει στο υδρογόνο

Το BMW Group παρουσιάζει στους εκπροσώπους των διεθνών μέσων ενημέρωσης τα πρώτα οχήματα ενός πιλοτικού στόλου που θα τεθεί σε λειτουργία φέτος. Μετά από τέσσερα χρόνια εργασιών εξέλιξης, το πρόγραμμα ανάπτυξης της iX5 Hydrogen εισέρχεται στην κρίσιμη επόμενη φάση του.

Ο στόλος των σχεδόν 100 οχημάτων θα χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια διεθνώς για σκοπούς επίδειξης και δοκιμής για διάφορα target groups. Επομένως, με αυτή την ενεργή εμπειρία οδήγησης, άτομα που δεν εμπλέκονται στη διαδικασία εξέλιξης θα έχουν την ευκαιρία να πάρουν μία πρώτη γεύση για το τι έχει να προσφέρει η iX5 Hydrogen.

Εν μέσω πολλαπλών πιέσεων κυρίως εκ μέρους των Δυτικών κυβερνήσεων για την πιεστική εφαρμογή της ηλεκτροκίνησης ο Πρόεδρος του ΔΣ της ιστορικής μάρκας κ. Oliver Zipse δήλωσε: «Το υδρογόνο είναι μία ευέλικτη πηγή ενέργειας που διαδραματίζει βασικό ρόλο στη διαδικασία ενεργειακής μετάβασης και, συνεπώς, στην προστασία του κλίματος. Άλλωστε, είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους αποθήκευσης και μεταφοράς ανανεώσιμης ενέργειας. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη δυνατότητα για να επιταχύνουμε επίσης τον μετασχηματισμό του τομέα της κινητικότητας. Το υδρογόνο είναι το κομμάτι που λείπει από το πάζλ της κινητικότητας χωρίς εκπομπές ρύπων. Μια τεχνολογία από μόνη της δεν θα είναι αρκετή για να καταστήσει δυνατή την κλιματικά ουδέτερη κινητικότητα σε όλο τον κόσμο».

Η BMW iX 5 Hydrogen 

Η iX5 Hydrogen που αναπτύχθηκε με βάση την τρέχουσα X5 παρουσιάστηκε για πρώτη φορά ως concept car στην έκθεση IAA το 2019. Στη συνέχεια, τα αρχικά πρωτότυπα διατέθηκαν στην έκθεση IAA Mobility 2021, ώστε οι επισκέπτες να τα γνωρίσουν στην πράξη, ως οχήματα μεταφοράς.

Το σύστημα κυψελών καυσίμου υδρογόνου αποτελεί μια ακόμη απόδειξη της τεχνογνωσίας του Group στον τομέα των τεχνολογιών ηλεκτρικής κίνησης. Το BMW Group προωθεί συστηματικά την ανάπτυξη της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου υδρογόνου ως μία μελλοντική πρόσθετη επιλογή για ατομική κινητικότητα χωρίς εκπομπές ρύπων. Επίσης, τ Group παράγει τα αποδοτικά συστήματα κυψελών καυσίμου για τον πιλοτικό στόλο εσωτερικά, στο κέντρο τεχνογνωσίας για το υδρογόνο στο Μόναχο. Αυτή η τεχνολογία είναι ένα από τα βασικά στοιχεία της iX5 Hydrogen και παράγει υψηλή συνεχή ισχύ 170 ίππων.

Μία χημική αντίδραση λαμβάνει χώρα στην κυψέλη καυσίμου ανάμεσα στο υδρογόνο από τις δεξαμενές και το οξυγόνο του αέρα. Η διατήρηση μιας σταθερής παροχής και των δύο στοιχείων στη μεμβράνη της κυψέλης καυσίμου είναι καίριας σημασίας για την απόδοση του συστήματος. Πλέον των τεχνολογικών ισοδύναμων χαρακτηριστικών που απαντώνται στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, όπως οι μεγάλοι αεραγωγοί, τα φίλτρα αέρα, οι μονάδες ελέγχου και οι αισθητήρες, το Group ανέπτυξε επίσης ειδικά εξαρτήματα υδρογόνου για το νέο σύστημα κυψελών καυσίμου. Αυτά περιλαμβάνουν για παράδειγμα τον συμπιεστή υψηλής ταχύτητας με στρόβιλο και την αντλία ψυκτικού υγρού υψηλής τάσης.

Είδηση είναι ακόμα το ότι η BMW προμηθεύεται τις μεμονωμένες κυψέλες καυσίμου που απαιτούνται για την παραγωγή της iX5 Hydrogen από την Toyota Motor Corporation. Οι δύο εταιρείες έχουν μία καλή σχέση συνεργασίας που βασίζεται στην αμοιβαία εμπιστοσύνη εδώ και πολλά χρόνια και συνεργάζονται πάνω στα συστήματα κίνησης κυψελών καυσίμου από το 2013.

Τα συστήματα κυψελών καυσίμου κατασκευάζονται σε δύο βασικά στάδια. Οι μεμονωμένες κυψέλες καυσίμου συναρμολογούνται πρώτα σε μία συστοιχία κυψελών. Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει την τοποθέτηση όλων των υπολοίπων εξαρτημάτων για την παραγωγή ενός ολοκληρωμένου συστήματος κυψέλης καυσίμου. Η στοίβαξη των κυψελών καυσίμου είναι μία πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία. Αφού το κάθε εξάρτημα ελεγχθεί για τυχόν ζημιές, η στοίβα συμπιέζεται από μία μηχανή που ασκεί πίεση πέντε τόνων και τοποθετείται σε ένα περίβλημα. Το περίβλημα κατασκευάζεται στο χυτήριο ελαφρών μετάλλων στο εργοστάσιο του Group Plant στο Landshut με τη χρήση μιας τεχνικής χύτευσης με άμμο. Για το σκοπό αυτό, τηγμένο αλουμίνιο χύνεται σε ένα καλούπι κατασκευασμένο από συμπιεσμένη άμμο αναμεμειγμένη με ρητίνη, σε μια διαδικασία ειδικά σχεδιασμένη για αυτό το όχημα περιορισμένης παραγωγής.

Η πλάκα συμπίεσης, που παρέχει υδρογόνο και οξυγόνο στη συστοιχία κυψελών καυσίμου, κατασκευάζεται από πλαστικά εξαρτήματα και χυτά από ελαφρύ κράμα, επίσης από το εργοστάσιο του Landshut. Η πλάκα συμπίεσης σχηματίζει μία αεροστεγή και υδατοστεγή σφράγιση γύρω από το περίβλημα.

Η τελική συναρμολόγηση των συστοιχιών κυψελών καυσίμου περιλαμβάνει μία δοκιμή τάσης μαζί με εκτεταμένες δοκιμές της χημικής αντίδρασης μέσα στις κυψέλες. Τέλος, όλα τα διαφορετικά εξαρτήματα τοποθετούνται μαζί στο χώρο συναρμολόγησης για να ολοκληρωθεί η παραγωγή του συστήματος. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου συναρμολόγησης του συστήματος, τοποθετούνται και άλλα εξαρτήματα όπως ο συμπιεστής, η άνοδος και η κάθοδος, η αντλία ψυκτικού υγρού υψηλής τάσης και η πλεξούδα καλωδίωσης.

Σε συνδυασμό με μια εξαιρετικά ενσωματωμένη μονάδα μετάδοσης κίνησης που χρησιμοποιεί την τεχνολογία eDrive 5ης γενιάς (ο ηλεκτροκινητήρας, το κιβώτιο ταχυτήτων και τα ηλεκτρονικά ισχύος είναι συγκεντρωμένα σε ένα συμπαγές περίβλημα) στον πίσω άξονα και μια μπαταρία τεχνολογίας ιόντων λιθίου που αναπτύχθηκε ειδικά για αυτό το όχημα, το σύστημα μετάδοσης κίνησης περνά στο δρόμο μέγιστη ισχύ 401 ίππων. Στις φάσεις ρολαρίσματος και πέδησης, ο κινητήρας λειτουργεί επίσης ως γεννήτρια, τροφοδοτώντας με ενέργεια μια μπαταρία ισχύος.

Η BMW iX5 Hydrogen κατασκευάζεται στο πιλοτικό εργοστάσιο του BMW Group στο Κέντρο Έρευνας και Καινοτομίας (FIZ) στο Μόναχο. 

Το υδρογόνο επιτρέπει γρήγορο ανεφοδιασμό

Το υδρογόνο που απαιτείται για την τροφοδοσία της κυψέλης καυσίμου αποθηκεύεται σε δύο δεξαμενές σε πίεση 700 bar κατασκευασμένες από πλαστικό ενισχυμένο με ανθρακονήματα (CFRP). Και οι δύο μαζί χωράνε σχεδόν 6 κιλά υδρογόνου (πλήρωση των δεξαμενών υδρογόνου εντός 3-4 λεπτών), τα οποία είναι αρκετά για να προσφέρουν στην iX5 Hydrogen αυτονομία 504 χιλιομέτρων (WLTP). Έτσι το μοντέλο μπορεί παράλληλα να προσφέρει διαδρομές σε μεγάλες αποστάσεις, με λίγες μόνο, σύντομες στάσεις ανεφοδιασμού κατά τη διάρκεια της διαδρομής.

Τεχνικά χαρακτηριστικά

Μέγιστη συνολική ισχύς συστήματος κίνησης: 401 ίπποι

Ηλεκτρική συνεχής ισχύς συστήματος κυψελών καυσίμου: 170 ίπποι

Μέγιστη ισχύς μπαταρίας (τεχνολογία ιόντων λιθίου): 231 ίπποι

Μέγιστη ισχύς εξαιρετικά ενσωματωμένης ηλεκτρικής μονάδας κίνησης: 401 ίπποι

Χωρητικότητα δεξαμενών υδρογόνου: 6 κιλά υδρογόνο (σε αέρια μορφή)

Επιτάχυνση 0-100 χλμ/ώρα : < 6 δευτερόλεπτα

Τελική ταχύτητα: Πάνω από 180 χλμ/ώρα

Κατανάλωση υδρογόνου στον κύκλο WLTP : 1.19 κιλά/100 χλμ

Αυτονομία στον κύκλο WLTP :  504 χλμ

Το υδρογόνο μελλοντική πηγή ενέργειας

Σύμφωνα με μία έκθεση του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (ΔΟΕ), το υδρογόνο προσφέρει σημαντικές δυνατότητες ως μελλοντική πηγή ενέργειας σε σχέση με τις παγκόσμιες δραστηριότητες ενεργειακής μετάβασης. Χάρη στις δυνατότητες αποθήκευσης και μεταφοράς του, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Ως εκ τούτου, οι περισσότερες βιομηχανοποιημένες χώρες υιοθετούν στρατηγικές σε σχέση με το υδρογόνο και τις υποστηρίζουν με οδικούς χάρτες και συγκεκριμένα έργα. Στον τομέα των μεταφορών, το υδρογόνο μπορεί να αποτελέσει μια ακόμη τεχνολογική επιλογή, παράλληλα με την ηλεκτρική κινητικότητα με μπαταρία, για τη διαμόρφωση μιας βιώσιμης ατομικής κινητικότητας μακροπρόθεσμα.

Ωστόσο, αυτό θα εξαρτηθεί από την παραγωγή με ανταγωνιστικό τρόπο επαρκών ποσοτήτων υδρογόνου από πράσινη ενέργεια, καθώς και από την επέκταση της αντίστοιχης υποδομής πλήρωσης, η οποία ήδη επιδιώκεται εντατικά σε πολλές χώρες.