Mercedes-Benz GLC F-Cell kombinerer 24 års erfaring

Sammenlignet med forrige generasjons Mercedes -brenselcellebil (klasse B, som har vært tilgjengelig i små tall siden 2011), er brenselscellesystemet 30 prosent mer kompakt og kan installeres i det normale motorrommet mens det utvikler 40 prosent mer kraft. ... Drivstoffceller har også 90 prosent mindre platina innebygd, og de er også 25 prosent lettere. Med 350 Newtonmeter dreiemoment og 147 kilowatt effekt, reagerer GLC F-Cell-prototypen umiddelbart på gasspedalen, slik vi var vitne til som en sjefingeniør på en 40 kilometer lang krets. Stuttgart. Rekkevidde i H2 -modus er 437 kilometer (NEDC i hybridmodus) og 49 kilometer i batterimodus (NEDC i batterimodus). Og takket være dagens konvensjonelle 700 bar hydrogentank-teknologi, kan GLC F-Cell lades på bare tre minutter.

Plug-in hybridbrenselcellen kombinerer fordelene med både nullutslippskjøreteknologier og optimaliserer bruken av begge energikildene for å oppfylle dagens kjørekrav. I hybridmodus drives kjøretøyet av begge strømkildene. Topp energiforbruk styres av batteriet, slik at brenselceller kan fungere optimalt. I F-cellemodus holder strømmen fra brenselcellene konstant høyspenningsbatteriet ladet, noe som betyr at elektrisiteten fra hydrogenbrenselcellene nesten utelukkende brukes til kjøring, og dette er en ideell måte å spare batteristrøm for visse kjøresituasjoner. I batterimodus drives bilen helt av strøm. Den elektriske motoren drives av et batteri og drivstoffcellene er av, noe som er best for korte avstander. Til slutt er det en lademodus der lading av høyspentbatteriet prioriteres, for eksempel når du vil lade batteriet til det maksimale totale området før du tømmer hydrogen. På denne måten kan vi også bygge opp en kraftreserve før vi går opp eller før en veldig dynamisk tur. GLC F-Cells drivverk er veldig stille, det er det vi forventet, og akselerasjon er øyeblikkelig så snart du trykker på gasspedalen, slik det er tilfellet med elektriske kjøretøyer. Chassiset er justert for å forhindre for mye vippe på karosseriet og fungerer veldig tilfredsstillende, også takket være den ideelle vektfordelingen mellom de to akslene på nesten 50-50.

Når det gjelder energigenerering, falt batteriladningen fra 30 til 91 prosent når du kjørte oppoverbakke etter bare 51 kilometer, men når du kjørte nedoverbakke på grunn av bremsing og restitusjon, steg den igjen til 67 prosent. Ellers er stasjonen mulig med tre stadier av regenerering, som vi styrer med spaker ved siden av rattet, veldig lik de vi er vant til i biler med automatgir.

Mercedes-Benz introduserte sin første drivstoffcellebil tilbake i 1994 (NECA 1), etterfulgt av flere prototyper, inkludert Mercedes-Benzon klasse A i 2003. I 2011 organiserte selskapet en tur rundt i verden. F-Cell World Drive, og i 2015, som en del av F 015 Luxury and Motion-studien, introduserte de et plug-in hybrid brenselcellesystem for 1.100 kilometer nullutslippskjøring. Det samme prinsippet gjelder nå for Mercedes-Benz GLC F-Cell, som forventes å komme ut i begrenset opplag før slutten av dette året.

Hydrogentankene produsert i Mannheim er installert på et trygt sted mellom de to akslene og er i tillegg beskyttet av en hjelpestativ. Daimlers fabrikk i Untertürkheim produserer hele brenselscellesystemet, og lageret på rundt 400 brenselceller kommer fra Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) -anlegget i British Columbia, det første anlegget som er dedikert til produksjon og montering av drivstoff. stabler av celler. Til slutt: litiumionbatteriet kommer fra Daimlers datterselskap Accumotive i Sachsen, Tyskland.

Intervju: Jürgen Schenck, direktør for Electric Vehicle Program hos Daimler

En av de mest utfordrende tekniske begrensningene tidligere har vært driften av systemet ved lave temperaturer. Kan du starte denne bilen ved 20 grader Celsius under null?

Selvfølgelig kan du. Vi trenger forvarming, en slags oppvarming, for å gjøre brenselcellesystemet klart. Det er derfor vi starter med en rask start med et batteri, noe som selvfølgelig også er mulig i temperaturer under 20 grader under null. Vi kan ikke bruke all tilgjengelig strøm, og vi må bli værende under oppvarmingen, men i begynnelsen er det omtrent 50 "hester" tilgjengelig for å kjøre bilen. Men på den annen side vil vi også tilby en plug-in lader, og kunden vil ha muligheten til å forvarme brenselcellen. I dette tilfellet vil all strøm være tilgjengelig i utgangspunktet. Forvarming kan også stilles inn via smarttelefonappen.

Har Mercedes-Benz GLC F-Cell firehjulsdrift? Hva er kapasiteten til et litiumionbatteri?

Motoren er på bakakselen, så bilen er bakhjulsdrevet. Batteriet har en nettokapasitet på 9,1 kilowattimer.

Hvor vil du gjøre det?

I Bremen, parallelt med en bil med forbrenningsmotor. Produksjonstallene vil være lave ettersom produksjonen er begrenset til produksjon av brenselceller.

Hvor vil du plassere GLC F-Cell til en rimelig pris?

Prisen vil være sammenlignbar med prisen på en plug-in hybrid-dieselmodell med lignende spesifikasjoner. Jeg kan ikke fortelle deg det eksakte beløpet, men det må være rimelig, ellers ville ingen ha kjøpt det.

Nesten € 70.000 XNUMX, hvor mye er Toyota Mirai verdt?

Vår plug-in hybrid dieselbil som jeg nevnte vil være tilgjengelig i dette området, ja.

Hvilke garantier vil du gi kundene dine?

Han vil ha full garanti. Bilen vil være tilgjengelig i en leasingordning med full service, som også vil inneholde garantier. Jeg regner med at det vil være omtrent 200.000 10 km eller XNUMX år, men siden det blir en leieavtale, vil det ikke være så viktig.

Hvor mye veier bilen?

Den er nær en plug-in hybrid crossover. Brenselcellesystemet er sammenlignbart i vekt med en firesylindret motor, plug-in hybrid-systemet er likt, i stedet for en ni-trinns automatgir, har vi en elektrisk motor på bakakselen, og i stedet for en blikktank på bensin. eller diesel – karbonfiber hydrogentanker. Den er totalt sett litt tyngre på grunn av rammen som støtter og beskytter hydrogentanken.

Hva tror du er hovedtrekkene til drivstoffcellebilen din sammenlignet med det asiater allerede har introdusert på markedet?

Fordi det er en plug-in hybrid, løser det åpenbart et av hovedproblemene som påvirker mottak av drivstoffcellebiler. Ved å gi dem en 50 kilometer lang rekkevidde med bare et batteri, vil de fleste av våre kunder kunne kjøre uten behov for hydrogen. Ikke bekymre deg for mangelen på hydrogenladestasjoner. Etter hvert som hydrogenstasjoner blir mer vanlige på lange reiser, kan brukeren enkelt og raskt fylle tankene helt.

Når det gjelder driftskostnader, hva er forskjellen mellom å bruke en bil med batterier eller hydrogen?

Fullt batteridrift er billigere. I Tyskland koster det omtrent 30 cent per kilowattime, noe som betyr omtrent 6 euro per 100 kilometer. Med hydrogen stiger kostnaden til 8-10 euro per 100 kilometer, med tanke på forbruket på omtrent ett kilo hydrogen per 100 kilometer. Det betyr at det er omtrent 30 prosent dyrere å kjøre på hydrogen.

Intervju: prof. Dr. Christian Mordic, direktør for brenselceller i Daimler

Christian Mordic leder Daimlers divisjon for drivstoffceller og er daglig leder for NuCellSys, Daimlers datterselskap for brenselceller og hydrogenlagringssystemer for biler. Vi snakket med ham om fremtiden for brenselcelleteknologi og forproduksjonen GLC F-Cell.

Drivstoffcelleelektriske kjøretøyer (FCEV -er) blir sett på som framdriften for fremdrift. Hva hindrer denne teknologien i å bli vanlig?

Når det gjelder markedsverdien for brenselcellesystemer for bil, er det ingen som tviler på ytelsen lenger. Ladeinfrastruktur er fortsatt den største kilden til kundesikkerhet. Imidlertid vokser antallet hydrogenpumper overalt. Med den nye generasjonen av bilen vår basert på Mercedes-Benz GLC og integrering av tilkoblingsteknologi, har vi oppnådd en ytterligere økning i rekkevidde og ladefunksjoner. Selvfølgelig er produksjonskostnadene et annet aspekt, men også her har vi gjort betydelige fremskritt og ser tydelig hva som kan forbedres.

For tiden fortsetter hydrogen for fremdrift av brenselceller hovedsakelig å være avledet fra fossile energikilder som naturgass. Det er ikke helt grønt ennå, er det?

Det er det faktisk ikke. Men dette er bare første steg for å vise at brenselcellekjøring uten lokale utslipp kan være det riktige alternativet. Selv med hydrogen fra naturgass vil karbondioksidutslipp over hele kjeden kunne reduseres med vel 25 prosent. Det er viktig at vi kan produsere hydrogen på grønn basis og at det faktisk er mange måter å oppnå dette på. Hydrogen er en ideell bærer for lagring av vind- og solenergi, som ikke produseres kontinuerlig. Med en stadig økende andel fornybare energikilder vil hydrogen spille en stadig viktigere rolle i det totale energisystemet. Følgelig vil det bli mer og mer attraktivt for mobilitetssektoren.

Spiller ditt engasjement i utviklingen av stasjonære brenselcellesystemer en rolle her?

Nøyaktig. Potensialet til hydrogen er bredere enn bare i biler, for eksempel i service-, industri- og husholdningssektoren er åpenbart og krever utvikling av nye strategier. Stordriftsfordeler og modularitet er viktige faktorer her. Sammen med vår innovative Lab1886 inkubator og dataeksperter utvikler vi for tiden prototypesystemer for nødstrømforsyning for datasentre og andre faste applikasjoner.

Hva er dine neste trinn?

Vi trenger enhetlige industristandarder slik at vi kan bevege oss mot storskala kjøretøyproduksjon. I videre utvikling vil reduksjon av materialkostnader være av særlig betydning. Dette inkluderer ytterligere nedbemanning av komponenter og andelen dyre materialer. Sammenligner vi dagens system med Mercedes-Benz B-Klasse F-Cell-systemet, har vi allerede oppnådd mye – allerede ved å redusere platinainnholdet med 90 prosent. Men vi må gå videre. Optimalisering av produksjonsprosesser bidrar alltid til å redusere kostnadene – men det er mer et spørsmål om stordriftsfordeler. Samarbeid, flerprodusentprosjekter som Autostack Industrie, og forventet global investering i teknologi vil absolutt hjelpe på dette. Jeg tror at i midten av neste tiår og helt sikkert etter 2025 vil betydningen av brenselceller generelt øke, og de vil være spesielt viktige i transportsektoren. Men det vil ikke komme i form av en plutselig eksplosjon, da brenselceller i verdensmarkedet trolig fortsatt bare vil ta en ensifret prosentandel. Men selv beskjedne summer kan bidra til å sette standarder som er spesielt viktige for å redusere kostnadene.

Hvem er målkjøperen av en drivstoffcellebil og hvilken rolle spiller den i selskapets drivlinjeportefølje?

Drivstoffceller er spesielt interessante for kunder som krever lang rekkevidde hver dag og som grøfter hydrogenpumper. Men for kjøretøyer i urbane miljøer er batteridriften for øyeblikket en veldig god løsning.

GLC F-Cell er noe spesielt rundt om i verden på grunn av sin plug-in hybrid stasjon. Hvorfor kombinerte du brenselceller og batteriteknologi?

Vi ønsket å dra nytte av hybridisering i stedet for å velge mellom A eller B. Batteriet har tre fordeler: vi kan gjenvinne elektrisitet, ekstra energi er tilgjengelig under akselerasjon og rekkevidden økes. Tilkoblingsløsningen vil hjelpe sjåfører i de tidlige stadiene av infrastrukturutvikling når hydrogenpumpenettet fortsatt er mangelvare. For 50 kilometer kan du lade bilen hjemme. Og i de fleste tilfeller er det nok til å komme til din første hydrogenpumpe.

Er brenselcellesystemet mer eller mindre komplekst enn en moderne dieselmotor?

Drivstoffceller er også komplekse, kanskje til og med litt mindre, men antall komponenter er omtrent det samme.

Og hvis du sammenligner kostnadene?

Hvis antallet plug-in hybrider og brenselceller som ble produsert var det samme, ville de allerede være på samme prisnivå i dag.

Så er plug-in hybrid brenselcellebiler svaret på mobilitetens fremtid?

Du kan definitivt være en av dem. Batterier og brenselceller danner en symbiose da begge teknologiene utfyller hverandre veldig godt. Kraften og den raskere responsen til batteriene støtter brenselceller som finner sin ideelle rekkevidde i kjøresituasjoner som krever konstant økning i kraft og større rekkevidde. I fremtiden vil en kombinasjon av fleksible batterier og brenselcellemoduler være mulig, avhengig av mobilitetsscenario og kjøretøytype.