Mercedes-Benz GLC F-Cell objedinjuje 24 godine iskustva

U usporedbi s prethodnom generacijom Mercedesovog automobila s gorivim ćelijama (klasa B, koja je u malom broju dostupna od 2011. godine), sustav gorivih ćelija je 30 posto kompaktniji i može se instalirati u normalni motorni prostor uz razvoj 40 posto veće snage. ... Gorivne ćelije imaju i 90 posto manje platine ugrađene u njih, a također su i 25 posto lakše. Sa 350 Newton metara okretnog momenta i 147 kilovata snage, prototip GLC F-Cell odmah reagira na papučicu gasa, čemu smo svjedočili kao kolega glavni inženjer na krugu od 40 kilometara. Stuttgart. Domet u načinu rada H2 iznosi 437 kilometara (NEDC u hibridnom načinu rada) i 49 kilometara u načinu rada baterije (NEDC u načinu rada baterije). Zahvaljujući današnjoj konvencionalnoj tehnologiji spremnika vodika od 700 bara, GLC F-Cell može se napuniti za samo tri minute.

Ugrađena hibridna gorivna ćelija kombinira prednosti obje tehnologije vožnje bez emisije i optimizira korištenje oba izvora energije kako bi zadovoljila trenutne zahtjeve u vožnji. U hibridnom načinu rada vozilo se napaja iz oba izvora energije. Vršnu potrošnju energije kontrolira baterija, tako da gorivne ćelije mogu raditi s optimalnom efikasnošću. U načinu rada F-ćelija, električna energija iz gorivih ćelija stalno održava visokonaponsku bateriju napunjenom, što znači da se električna energija iz vodikovih gorivnih ćelija gotovo isključivo koristi za vožnju, što je idealan način za uštedu električne energije baterije za određenu vožnju situacije. U baterijskom načinu rada vozilo se u potpunosti napaja električnom energijom. Električni motor pokreće baterija, a gorivne ćelije su isključene, što je najbolje za kratke udaljenosti. Konačno, postoji način punjenja u kojem punjenje visokonaponske baterije ima prioritet, na primjer kada želite napuniti bateriju do maksimalnog ukupnog raspona prije pražnjenja vodika. Na ovaj način također možemo izgraditi rezervu snage prije polaska ili prije vrlo dinamične vožnje. Pogonski sklop GLC F-Cell je vrlo tih, što smo i očekivali, a ubrzanje je trenutno čim pritisnete papučicu gasa, kao što je slučaj s električnim vozilima. Šasija je prilagođena tako da spriječi preveliko naginjanje karoserije i radi vrlo zadovoljavajuće, također zahvaljujući idealnoj raspodjeli težine između dvije osovine od gotovo 50-50.

Što se tiče regeneracije energije, napunjenost baterije pala je sa 30 na 91 posto pri vožnji uzbrdo nakon samo 51 kilometra, ali pri vožnji nizbrdo zbog kočenja i oporavka ponovno je porasla na 67 posto. Inače, pogon je moguć s tri stupnja regeneracije, kojima upravljamo ručicama uz upravljač, vrlo sličnima onima na koje smo navikli u automobilima s automatskim mjenjačem.

Mercedes-Benz je predstavio svoje prvo vozilo sa gorivim ćelijama 1994. godine (NECA 1), nakon čega je uslijedilo nekoliko prototipova, uključujući Mercedes-Benzon klase A 2003. godine. 2011. kompanija je organizovala putovanje po svijetu. F-Cell World Drive, a 2015. godine, u okviru studije F 015 Luxury and Motion, predstavili su plug-in hibridni sistem gorivih ćelija za 1.100 kilometara vožnje bez emisije. Isti princip sada vrijedi i za Mercedes-Benz GLC F-Cell, za koji se očekuje da će na tržište stići u ograničenim izdanjima prije kraja ove godine.

Spremnici vodika proizvedeni u Mannheimu ugrađeni su na sigurno mjesto između dvije osovine i dodatno su zaštićeni pomoćnim okvirom. Daimlerova tvornica u Untertürkheimu proizvodi cijeli sustav gorivih ćelija, a zalihe od oko 400 gorivnih ćelija dolaze iz pogona Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) u Britanskoj Kolumbiji, prvog pogona u potpunosti posvećenog proizvodnji i montaži goriva. gomile ćelija. Konačno: litijum-jonska baterija dolazi iz Daimlerove podružnice Accumotive u Saksoniji u Nemačkoj.

Intervju: Jürgen Schenck, direktor programa za električna vozila u Daimleru

Jedno od najizazovnijih tehničkih ograničenja u prošlosti bio je rad sistema na niskim temperaturama. Možete li pokrenuti ovaj automobil na 20 stepeni Celzijusa ispod nule?

Naravno da možete. Potrebno nam je prethodno zagrijavanje, neka vrsta zagrijavanja, da bismo pripremili sistem gorivih ćelija. Zato započinjemo s brzim pokretanjem s baterijom, što je naravno moguće i na temperaturama ispod 20 stupnjeva ispod nule. Ne možemo iskoristiti svu raspoloživu snagu i moramo ostati tijekom zagrijavanja, ali na početku je na raspolaganju oko 50 "konja" za vožnju automobilom. No, s druge strane, nudit ćemo i plug-in punjač, ​​a kupac će imati mogućnost prethodnog zagrijavanja gorivne ćelije. U tom će slučaju sva energija na početku biti dostupna. Predgrijavanje se može postaviti i putem aplikacije za pametni telefon.

Da li Mercedes-Benz GLC F-Cell ima pogon na sve kotače? Koliki je kapacitet litijum-jonske baterije?

Motor je na stražnjoj osovini, pa automobil ima pogon na stražnje kotače. Baterija ima neto kapacitet od 9,1 kilovat sati.

Gdje ćete to učiniti?

U Bremenu paralelno sa automobilom sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem. Podaci o proizvodnji bit će niski jer je proizvodnja ograničena na proizvodnju gorivnih ćelija.

Gdje ćete postaviti GLC F-ćeliju po pristupačnoj cijeni?

Cijena će biti uporediva s cijenom plug-in hibridnog dizel modela sa sličnim specifikacijama. Ne mogu vam reći tačan iznos, ali to mora biti razumno, inače ga nitko ne bi kupio.

Skoro 70.000 €, koliko vrijedi Toyota Mirai?

Naše plug-in hibridno dizelsko vozilo koje sam spomenuo bit će dostupno u ovoj oblasti, da.

Koje ćete garancije dati svojim klijentima?

Imat će punu garanciju. Automobil će biti dostupan u shemi najma punih usluga, koja će također uključivati ​​garancije. Očekujem da će to biti oko 200.000 km ili 10 godina, ali budući da će to biti u zakup, to neće biti toliko važno.

Koliko teži auto?

Blizu je plug-in hibridnog crossovera. Sistem gorivih ćelija je po težini uporediv sa četvorocilindričnim motorom, sličan je i plug-in hibridni sistem, umesto devetostepenog automatskog menjača imamo elektromotor na zadnjoj osovini, a umesto limenog rezervoara od benzin. ili dizel – rezervoari vodonika od ugljeničnih vlakana. Sveukupno je nešto teži zbog okvira koji podržava i štiti rezervoar za vodonik.

Koje su po vašem mišljenju glavne karakteristike vašeg vozila na gorivne ćelije u odnosu na ono što su Azijci već predstavili tržištu?

Očigledno, budući da je plug-in hibrid, rješava jedan od glavnih problema koji utječu na prijem vozila na gorivne ćelije. Omogućivši im domet od 50 kilometara s baterijom, većina naših kupaca moći će voziti bez potrebe za vodikom. Ne brinite se zbog nedostatka stanica za punjenje vodikom. Međutim, kako postaje vodika postaje sve češća na dugim putovanjima, korisnik može lako i brzo potpuno napuniti spremnike.

Što se tiče tekućih troškova, koja je razlika između korištenja automobila sa baterijama ili vodikom?

Potpuno baterija je jeftinija. U Njemačkoj to košta oko 30 centi po kilovat-satu, što znači oko 6 eura na 100 kilometara. Uz vodik, cijena raste na 8-10 eura na 100 kilometara, uzimajući u obzir potrošnju od oko jednog kilograma vodika na 100 kilometara. To znači da je vožnja na vodiku skuplja za oko 30 posto.

Intervju: prof. Dr Christian Mordic, direktor Daimler -ovih ćelija za gorivo

Christian Mordic vodi Daimlerov odjel za pogone na gorivne ćelije i generalni je direktor NuCellSys -a, Daimlerove podružnice za gorivne ćelije i sisteme za skladištenje vodika za automobile. Razgovarali smo s njim o budućnosti tehnologije gorivih ćelija i predprodukcijske GLC F-ćelije.

Električna vozila na gorivne ćelije (FCEV) vide se kao budućnost pogona. Što sprečava da ova tehnologija postane uobičajena?

Što se tiče tržišne vrijednosti sistema automobilskih gorivnih ćelija, više niko ne sumnja u njihove performanse. Infrastruktura za punjenje i dalje je najveći izvor neizvjesnosti kupaca. Međutim, broj vodikovih pumpi raste posvuda. Novom generacijom našeg vozila zasnovanom na Mercedes-Benz GLC-u i integracijom tehnologije povezivanja postigli smo dodatno povećanje dometa i mogućnosti punjenja. Naravno, troškovi proizvodnje su još jedan aspekt, ali i ovdje smo postigli značajan napredak i jasno vidimo šta se može poboljšati.

Trenutno se vodik za pogon gorivnih ćelija i dalje uglavnom dobiva iz fosilnih izvora energije, poput prirodnog plina. Još nije sasvim zeleno, zar ne?

Zapravo nije. Ali ovo je samo prvi korak u pokazivanju da vožnja gorivim ćelijama bez lokalnih emisija može biti prava alternativa. Čak i sa vodonikom dobivenim iz prirodnog plina, emisije ugljičnog dioksida u cijelom lancu mogle bi se smanjiti za dobrih 25 posto. Važno je da možemo proizvesti vodonik na zelenoj osnovi i da zaista postoji mnogo načina da se to postigne. Vodik je idealan nosač za skladištenje energije vjetra i sunca, koje se ne proizvode kontinuirano. Uz sve veći udio obnovljivih izvora energije, vodonik će igrati sve važniju ulogu u cjelokupnom energetskom sistemu. Shodno tome, on će postajati sve privlačniji sektoru mobilnosti.

Ima li vaše učešće u razvoju stacionarnih sistema gorivih ćelija ovdje ulogu?

Upravo. Potencijal vodika je širi nego samo u automobilima, na primjer, u uslužnom, industrijskom i domaćinstvu, očit je i zahtijeva razvoj novih strategija. Ekonomija razmjera i modularnost ovdje su važni faktori. Zajedno sa našim inovativnim Lab1886 inkubatorom i stručnjacima za računare, trenutno razvijamo prototipne sisteme za napajanje u nuždi za računarske centre i druge fiksne aplikacije.

Koji su vaši sljedeći koraci?

Potrebni su nam jedinstveni industrijski standardi kako bismo mogli krenuti ka proizvodnji velikih vozila. U daljem razvoju, smanjenje materijalnih troškova će biti od posebnog značaja. Ovo uključuje dalje smanjenje komponenti i udio skupih materijala. Ako uporedimo trenutni sistem sa F-Cell sistemom Mercedes-Benz B-klase, već smo postigli mnogo – već smanjenjem sadržaja platine za 90 posto. Ali moramo ići dalje. Optimizacija proizvodnih procesa uvijek pomaže u smanjenju troškova – ali to je više pitanje ekonomije obima. Saradnje, projekti više proizvođača kao što je Autostack Industrie i očekivano globalno ulaganje u tehnologiju će sigurno pomoći u tome. Vjerujem da će sredinom naredne decenije, a svakako nakon 2025. godine, povećati važnost gorivih ćelija općenito, a posebno će biti značajne u sektoru transporta. Ali to neće doći u obliku iznenadne eksplozije, jer će gorive ćelije na svjetskom tržištu vjerovatno nastaviti zauzimati samo jednocifreni postotak. Ali čak i skromni iznosi pomažu u postavljanju standarda koji su posebno važni za smanjenje troškova.

Ko je ciljni kupac vozila na gorivne ćelije i kakvu ulogu ima u portfelju pogona vaše kompanije?

Gorivne ćelije su od posebnog interesa za kupce kojima je potreban veliki domet svaki dan i koji ne koriste vodikove pumpe. Međutim, za vozila u urbanim sredinama, električni pogon na baterije trenutno je vrlo dobro rješenje.

GLC F-Cell je nešto posebno širom svijeta zbog svog plug-in hibridnog pogona. Zašto ste kombinovali gorivne ćelije i tehnologiju baterija?

Htjeli smo iskoristiti prednosti hibridizacije, a ne birati između A ili B. Baterija ima tri prednosti: možemo obnoviti električnu energiju, dodatna energija je dostupna tijekom ubrzanja, a domet se povećava. Rješenje za povezivanje pomoći će vozačima u ranim fazama razvoja infrastrukture kada je mreža pumpe vodika još uvijek u nedostatku. Za 50 kilometara možete puniti automobil kod kuće. I u većini slučajeva to je dovoljno da dođete do prve pumpe vodika.

Je li sustav gorivih ćelija manje ili više složen od modernog dizelskog motora?

Gorivne ćelije su također složene, možda čak i nešto manje, ali broj komponenti je približno isti.

A ako usporedite troškove?

Da je broj plug-in hibrida i gorivih ćelija proizveden isti, već bi danas bili na istom nivou cijena.

Dakle, jesu li plug-in hibridna vozila na gorivne ćelije odgovor na budućnost mobilnosti?

Definitivno bi mogao biti jedan od njih. Baterije i gorivne ćelije čine simbiozu jer se obje tehnologije vrlo dobro nadopunjuju. Snaga i brži odziv baterija podržavaju gorivne ćelije koje pronalaze svoj idealan radni raspon u situacijama vožnje koje zahtijevaju stalno povećanje snage i veći domet. U budućnosti će biti moguća kombinacija fleksibilnih baterija i modula gorivnih ćelija, ovisno o scenariju mobilnosti i tipu vozila.