Nieuwe waterstofpagina voor BMW

Het Beierse bedrijf bereidt een kleine serie X5 met brandstofcellen voor

BMW is misschien wel het langstlopende bedrijf in de waterstofeconomie. Het bedrijf heeft in de loop der jaren waterstofverbrandingsmotoren ontwikkeld. Nu is er een ander concept aan de gang.

Elektrische mobiliteit kan ontstaan, maar heeft zijn eigen nuances. Tenzij we er natuurlijk vanuit gaan dat waterstof-brandstofcelauto's tot deze groep behoren. Dit is volkomen logisch, aangezien de cel in kwestie elektriciteit opwekt op basis van de combinatie van waterstof en zuurstof in een chemisch apparaat, en wordt gebruikt om de elektromotor aan te drijven die de auto aandrijft. De Volkswagen Groep heeft een duurzame strategie voor de ontwikkeling van dit soort technologie en is toevertrouwd aan de ontwikkeling van Audi-ingenieurs.

Toyota, dat een nieuwe Mirai aan het voorbereiden is, evenals Hyundai en Honda zijn bijzonder actief in deze activiteit. Binnen de PSA-groep is Opel verantwoordelijk voor de ontwikkeling van waterstofceltechnologieën, die tientallen jaren ervaring hebben op dit gebied als technologieplatform voor General Motors.

Dergelijke auto's zullen waarschijnlijk niet vaker voorkomen op de Europese wegen, maar het vooruitzicht is niettemin voorspelbaar gezien het feit dat lokale windparken kunnen worden gebouwd om elektriciteit en waterstof uit water te produceren door waterstofcentrales te leveren. Brandstofcellen maken deel uit van de vergelijking waarmee overtollig vermogen kan worden omgezet om elektriciteit op te wekken uit hernieuwbare bronnen in waterstof en weer in energie, dat wil zeggen voor opslag.

Door een partnership met Toyota kan BMW ook rekenen op een aanwezigheid in deze kleine nichemarkt. Anderhalf jaar na de presentatie van de BMW I-Hydrogen Next in Frankfurt heeft BMW meer details gegeven over het voertuig dat dichter bij serieproductie komt – dit keer op basis van de huidige X5. Al jaren demonstreert BMW prototypes van waterstofauto's die waterstof gebruiken als brandstof voor verbrandingsmotoren. De waterstofcel is qua efficiëntie de beste oplossing, maar de ingenieurs van BMW hebben de nodige ervaring opgedaan op het gebied van verbrandingsprocessen voor brandstoffen die geen koolstof in hun moleculen bevatten. Dit is echter een ander onderwerp.

In tegenstelling tot partner Toyota, die binnenkort een Mirai van de tweede generatie lanceert op basis van het modulaire TNGA-systeem, is BMW op dit gebied veel voorzichtiger. Daarom wordt de nieuwe I-NEXT niet gepresenteerd als een productieauto, maar als een auto in kleine series die aan een klein aantal geselecteerde kopers zal worden gepresenteerd. De verklaring hiervoor ligt in de onbeduidende infrastructuur. “Wat ons betreft moet waterstof als energiebron in voldoende hoeveelheden en met behulp van groene energie geproduceerd gaan worden, en daar ook concurrerende prijzen voor krijgen. Brandstofcelmotoren zullen worden gebruikt in voertuigen die in dit stadium moeilijk te elektrificeren zijn, zoals zware vrachtwagens”, aldus Klaus Fröhlich, lid van de raad van bestuur van BMW AG en verantwoordelijk voor onderzoek en ontwikkeling.

Batterij en brandstofcel in symbiose

Wel zet BMW zich in voor een duidelijke waterstofstrategie voor de lange termijn. Dit maakt deel uit van de algemene strategie van het bedrijf om verschillende aandrijflijnen te ontwikkelen, niet alleen voor voertuigen op batterijen. “We zijn ervan overtuigd dat er in de nabije toekomst verschillende vormen van beweging zullen zijn, aangezien er geen enkele oplossing is die aan alle eisen van klantenmobiliteit voldoet. Wij geloven dat waterstof als brandstof op de lange termijn de vierde pijler in ons aandrijflijnportfolio zal worden”, voegt Fröhlich toe.

Bij I-Hydrogen Next gebruikt BMW technologische oplossingen die zijn ontwikkeld in samenwerking met het toonaangevende Toyota. De twee bedrijven zijn sinds 2013 partners op dit gebied. Onder de voorkant van de X5 bevindt zich een stapel brandstofcellen die elektriciteit opwekken door te reageren tussen waterstof en zuurstof (uit lucht). Het maximale uitgangsvermogen dat het element kan leveren is 125 kW. Het brandstofcelpakket is een Beierse bedrijfsontwikkeling, vergelijkbaar met de eigen batterijproductie (met lithium-ioncellen van leveranciers zoals Samsung SDI), en de cellen zelf werden samen met Toyota ontwikkeld.

De waterstof wordt opgeslagen in twee zeer hoge druk (700 bar) tanks. Het laadproces duurt vier minuten, wat een aanzienlijk voordeel is ten opzichte van voertuigen op batterijen. Het systeem maakt gebruik van een lithium-ionbatterij als bufferelement, die zowel voor herstel tijdens het remmen als voor de energiebalans zorgt en dienovereenkomstig voor ondersteuning bij het accelereren. In dat opzicht lijkt het systeem op een hybride auto. Dit alles is nodig omdat in de praktijk het uitgangsvermogen van de accu groter is dan dat van de brandstofcel, dat wil zeggen, als deze deze bij vollast kan opladen, kan de accu tijdens piekbelasting een hoog vermogen en systeemvermogen van 374 pk leveren. De elektrische aandrijving zelf is de nieuwste BMW van de vijfde generatie en debuteert in de BMW iX3.

In 2015 onthulde BMW een prototype waterstofauto gebaseerd op de BMW 5 GT, maar in de praktijk opent I-Hydrogen Next een nieuwe waterstofpagina voor het merk. Het begint met een kleine serie in 2022 en grotere series worden verwacht in de tweede helft van het decennium.