Mercedes-Benz GLC F-Cell kombinira 24 godine iskustva

U usporedbi s prethodnom generacijom Mercedesovog automobila na gorive ćelije (klasa B, koji je dostupan u malom broju od 2011.), sustav gorivnih ćelija je 30 posto kompaktniji i može se ugraditi u normalan prostor motora uz razvijanje 40 posto više snage. ... Gorivne ćelije također imaju 90 posto manje ugrađene platine, a također su 25 posto lakše. S 350 Nm okretnog momenta i 147 kilovata snage, prototip GLC F-Cell trenutno reagira na papučicu gasa, čemu smo svjedočili kao kolega glavni inženjer na 40-kilometarskom krugu. Stuttgart. Domet u H2 načinu rada je 437 kilometara (NEDC u hibridnom načinu) i 49 kilometara u baterijskom načinu rada (NEDC u baterijskom načinu rada). A zahvaljujući današnjoj konvencionalnoj tehnologiji spremnika vodika od 700 bara, GLC F-Cell može se napuniti za samo tri minute.

Plug-in hibridna gorivna ćelija kombinira prednosti obje tehnologije vožnje s nultom emisijom i optimizira korištenje oba izvora energije kako bi zadovoljila trenutne zahtjeve vožnje. U hibridnom načinu rada, vozilo se napaja iz oba izvora energije. Maksimalnu potrošnju energije kontrolira baterija, tako da gorivne ćelije mogu raditi s optimalnom učinkovitošću. U načinu rada F-Cell, struja iz gorivnih ćelija stalno održava visokonaponsku bateriju napunjenu, 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 načinu rada na baterije, vozilo se u potpunosti napaja električnom energijom. Elektromotor se napaja iz baterije, 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 vodikom. Na taj način također možemo izgraditi rezervu snage prije uspona ili prije vrlo dinamične vožnje. Pogon GLC F-Cell-a vrlo je tih, što smo i očekivali, a ubrzanje je trenutno čim pritisnete papučicu gasa, kao što je slučaj s električnim vozilima. Šasija je prilagođena 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 s 30 na 91 posto u vožnji uzbrdo nakon samo 51 kilometra, no u vožnji nizbrdo zbog kočenja i rekuperacije ponovno je porasla na 67 posto. Inače je pogon moguć s tri stupnja regeneracije, koje kontroliramo polugama uz upravljač, vrlo slično onima na koje smo navikli u automobilima s automatskim mjenjačem.

Mercedes-Benz je svoje prvo vozilo na gorive ćelije predstavio još 1994. godine (NECA 1), nakon čega je uslijedilo nekoliko prototipova, uključujući Mercedes-Benzon klasu A 2003. godine. 2011. godine tvrtka je organizirala putovanje oko svijeta. F-Cell World Drive, a 2015. godine, u sklopu studije F 015 Luxury and Motion, predstavili su plug-in hibridni sustav gorivnih ćelija za 1.100 kilometara vožnje s nultom emisijom. Isti princip sada vrijedi i za Mercedes-Benz GLC F-Cell, za koji se očekuje da će doći na cestu 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 gorivnih ćelija, a zaliha od oko 400 gorivnih ćelija dolazi iz Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) tvornice u Britanskoj Kolumbiji, prve tvornice koja je u potpunosti posvećena proizvodnji i montaži goriva. hrpe stanica. Konačno: litij-ionska baterija dolazi iz Daimlerove podružnice Accumotive u Saskoj, Njemačka.

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

Jedno od najizazovnijih tehničkih ograničenja u prošlosti bio je rad sustava na niskim temperaturama. Možete li pokrenuti ovaj automobil na 20 stupnjeva Celzija ispod nule?

Naravno, možete. Treba nam predgrijavanje, neka vrsta grijanja, da pripremimo sustav gorivnih ćelija. Zbog toga krećemo s brzim startom 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 50-ak "konja" za vožnju automobila. No, s druge strane, ponudit ćemo i utični punjač, ​​a kupac će imati mogućnost prethodnog zagrijavanja gorivne ćelije. U tom će slučaju sva snaga biti dostupna u početku. Predgrijavanje se također može postaviti putem aplikacije za pametni telefon.

Ima li Mercedes-Benz GLC F-Cell pogon na sve kotače? Koliki je kapacitet litij-ionske baterije?

Motor je na stražnjoj osovini, tako da je automobil sa pogonom na stražnje kotače. Baterija ima neto kapacitet od 9,1 kilovat sati.

Gdje ćeš to učiniti?

U Bremenu, paralelno s automobilom s motorom s unutarnjim izgaranjem. Brojke proizvodnje bit će niske jer je proizvodnja ograničena na proizvodnju gorivnih ćelija.

Gdje ćete postaviti GLC F-Cell po pristupačnoj cijeni?

Cijena će biti usporediva s onom za plug-in hibridni dizelski model sa sličnim specifikacijama. Ne mogu vam reći točan iznos, ali mora biti razuman, 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 ovom području, da.

Koja jamstva ćete dati svojim klijentima?

Imat će puno jamstvo. Automobil će biti dostupan u shemi leasinga s punom uslugom, koja će također uključivati ​​jamstva. Očekujem oko 200.000 km ili 10 godina, ali pošto će biti na leasing to neće biti toliko bitno.

Koliko je auto težak?

Blizu je plug-in hibridnog crossovera. Sustav gorivih ćelija težinski je usporediv s četverocilindričnim motorom, sličan je i plug-in hibridni sustav, umjesto automatskog mjenjača s devet stupnjeva prijenosa imamo elektromotor na stražnjoj osovini, a umjesto limenog spremnika od benzin. ili dizel – spremnici vodika od karbonskih vlakana. Sveukupno je malo teži zbog okvira koji podupire i štiti spremnik vodika.

Koje su po vama glavne karakteristike vašeg vozila na gorive ćelije u usporedbi s onim što su Azijati već predstavili na tržištu?

Očito, budući da je plug-in hibrid, rješava jedan od glavnih problema koji utječu na prijem vozila na gorive ćelije. Pružajući im domet leta od 50 kilometara samo s baterijom, većina naših kupaca moći će voziti bez potrebe za vodikom. Onda ne brinite zbog nedostatka stanica za punjenje vodikom. Međutim, kako postaje za vodik postaju sve češće na dugim putovanjima, korisnik može lako i brzo potpuno napuniti spremnike.

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

Rad u potpunosti na baterije je jeftiniji. U Njemačkoj košta oko 30 centi po kilovatsatu, što znači oko 6 eura na 100 kilometara. Kod vodika se trošak penje 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 vodik oko 30 posto skuplja.

Intervju: prof. dr. Christian Mordic, direktor Daimlerovih gorivnih ćelija

Christian Mordic vodi Daimlerov odjel pogona gorivnih ćelija i generalni je direktor NuCellSysa, Daimlerove podružnice za gorivne ćelije i sustave za pohranu vodika za automobile. Razgovarali smo s njim o budućnosti tehnologije gorivnih ćelija i pretprodukcijskoj GLC F-Cell.

Električna vozila na gorive ćelije (FCEV) smatraju se budućnošću pogona. Što sprječava ovu tehnologiju da postane uobičajena?

Kada je riječ o tržišnoj vrijednosti automobilskih sustava gorivnih ćelija, nitko više ne sumnja u njihovu učinkovitost. Infrastruktura za punjenje i dalje je najveći izvor neizvjesnosti korisnika. Međutim, posvuda raste broj vodikovih pumpi. S novom generacijom našeg vozila temeljenog 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 napravili značajan napredak i jasno vidimo što se može poboljšati.

Trenutno se vodik za pogon gorivnih ćelija i dalje pretežno dobiva iz fosilnih izvora energije kao što je prirodni plin. Nije još sasvim zeleno, zar ne?

Zapravo nije. Ali ovo je samo prvi korak u pokazivanju da vožnja na gorive ćelije bez lokalnih emisija može biti prava alternativa. Čak i s vodikom dobivenim iz prirodnog plina, emisije ugljičnog dioksida u cijelom lancu mogle bi se smanjiti za dobrih 25 posto. Važno je da možemo proizvoditi vodik na zelenoj osnovi i da doista 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, vodik će imati sve važniju ulogu u ukupnom energetskom sustavu. Posljedično, postajat će sve privlačniji sektoru mobilnosti.

Ima li tu ulogu vaše sudjelovanje u razvoju stacionarnih sustava gorivnih ćelija?

Točno. Potencijal vodika širi je nego samo u automobilima, na primjer, u uslužnom, industrijskom i kućanskom sektoru, očit je i zahtijeva razvoj novih strategija. Ekonomija razmjera i modularnost ovdje su važni čimbenici. Zajedno s našim inovativnim inkubatorom Lab1886 i računalnim stručnjacima trenutno razvijamo prototip sustava za napajanje u nuždi za računalne centre i druge fiksne aplikacije.

Koji su tvoji sljedeći koraci?

Potrebni su nam jedinstveni industrijski standardi kako bismo mogli krenuti prema masovnoj proizvodnji vozila. U daljnjem razvoju od posebnog će značaja biti smanjenje materijalnih troškova. To uključuje daljnje smanjenje komponenti i udjela skupih materijala. Usporedimo li trenutni sustav sa sustavom F-Cell Mercedes-Benz B-klase, već smo postigli mnogo - već smanjenjem udjela platine za 90 posto. Ali moramo ići dalje. Optimiziranje proizvodnih procesa uvijek pomaže u smanjenju troškova - ali to je više pitanje ekonomije razmjera. Suradnje, projekti s više proizvođača kao što je Autostack Industrie i očekivana globalna ulaganja u tehnologiju svakako će pomoći u tome. Vjerujem da će sredinom idućeg desetljeća i sigurno nakon 2025. godine važnost gorivih ćelija općenito porasti, a posebno će biti važne u prometnom sektoru. Ali to neće doći u obliku iznenadne eksplozije, budući da će gorivne ćelije na svjetskom tržištu vjerojatno i dalje zauzimati samo jednoznamenkasti postotak. Ali čak i skromni iznosi pomažu u postavljanju standarda koji su posebno važni za smanjenje troškova.

Tko je ciljni kupac vozila na gorive ćelije i kakvu ulogu ono ima u portfelju pogonskih sklopova vaše tvrtke?

Gorivne ćelije su od posebnog interesa za kupce kojima je svaki dan potreban veliki domet i koji ne koriste vodikove pumpe. No, za vozila u urbanim sredinama akumulatorski električni pogon trenutno je vrlo dobro rješenje.

GLC F-Cell je nešto posebno u svijetu zbog svog plug-in hibridnog pogona. Zašto ste kombinirali gorivne ćelije i baterijsku tehnologiju?

Željeli smo iskoristiti prednosti hibridizacije umjesto da biramo između A ili B. Baterija ima tri prednosti: možemo povratiti električnu energiju, dodatna energija je dostupna tijekom ubrzanja, a domet je povećan. Rješenje za povezivanje pomoći će vozačima u ranim fazama razvoja infrastrukture kada je mreža vodikovih crpki još uvijek u nedostatku. Za 50 kilometara možete puniti automobil kod kuće. I u većini slučajeva to je dovoljno da dođete do svoje prve vodikove pumpe.

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

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

A ako usporedite troškove?

Da je broj proizvedenih plug-in hibrida i gorivnih ćelija isti, oni bi već danas bili na istoj razini cijena.

Jesu li, dakle, plug-in hibridna vozila na gorive ćelije odgovor na budućnost mobilnosti?

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