Mercedes-Benz GLC F-Cell combina 24 anos de experiência

Em comparação com o carro de célula de combustível Mercedes da geração anterior (Classe B, que está disponível em pequenas quantidades desde 2011), o sistema de célula de combustível é 30 por cento mais compacto e pode ser instalado no compartimento normal do motor, desenvolvendo 40 por cento a mais de potência. ... As células de combustível também têm 90 por cento menos platina incorporada e também são 25 por cento mais leves. Com 350 Newton metros de torque e 147 quilowatts de potência, o protótipo GLC F-Cell responde instantaneamente ao pedal do acelerador, como testemunhamos como colega engenheiro-chefe em um circuito de 40 quilômetros. Stuttgart. O alcance no modo H2 é de 437 quilômetros (NEDC no modo híbrido) e 49 quilômetros no modo de bateria (NEDC no modo de bateria). E graças à tecnologia de tanque de hidrogênio convencional de 700 bar, o GLC F-Cell pode ser carregado em apenas três minutos.

A célula de combustível híbrida plug-in combina os benefícios de ambas as tecnologias de direção de emissão zero e otimiza o uso de ambas as fontes de energia para atender aos requisitos de direção atuais. No modo híbrido, o veículo é alimentado por ambas as fontes de energia. O consumo de energia de pico é controlado pela bateria, para que as células de combustível possam operar com eficiência ideal. No modo F-Cell, a eletricidade das células de combustível mantém constantemente a bateria de alta tensão carregada, o que significa que a eletricidade das células de combustível de hidrogênio é quase exclusivamente usada para dirigir, e esta é uma maneira ideal de conservar a eletricidade da bateria com certeza situações de condução. No modo de bateria, o carro é totalmente movido a eletricidade. O motor elétrico é alimentado por bateria e as células de combustível estão desligadas, o que é melhor para distâncias curtas. Finalmente, há um modo de carregamento no qual o carregamento da bateria de alta tensão tem prioridade, por exemplo, quando você deseja carregar a bateria até sua faixa total máxima antes de descarregar o hidrogênio. Desta forma, também podemos acumular uma reserva de energia antes de subir ou antes de um passeio muito dinâmico. O sistema de transmissão do GLC F-Cell é muito silencioso, que é o que esperávamos, e a aceleração é instantânea assim que você pressiona o pedal do acelerador, como é o caso dos veículos elétricos. O chassi é ajustado para evitar inclinação excessiva da carroceria e funciona de forma muito satisfatória, também graças à distribuição de peso ideal entre os dois eixos de quase 50-50.

Em relação à regeneração de energia, a carga da bateria caiu de 30 para 91 por cento ao dirigir em subidas depois de apenas 51 quilômetros, mas ao dirigir em descidas devido à frenagem e recuperação, aumentou novamente para 67 por cento. Caso contrário, o acionamento é possível com três estágios de regeneração, que controlamos por meio de alavancas próximas ao volante, muito semelhantes às que estamos acostumados nos carros com transmissão automática.

A Mercedes-Benz apresentou seu primeiro veículo com célula de combustível em 1994 (NECA 1), seguido por vários protótipos, incluindo o Mercedes-Benzon Classe A em 2003. Em 2011, a empresa organizou uma viagem ao redor do mundo. F-Cell World Drive e, em 2015, como parte do estudo F 015 Luxury and Motion, eles introduziram um sistema de célula de combustível híbrido plug-in para 1.100 quilômetros de direção com emissão zero. O mesmo princípio agora se aplica ao Mercedes-Benz GLC F-Cell, que deve chegar à estrada em edições limitadas antes do final deste ano.

Os tanques de hidrogênio fabricados em Mannheim são instalados em um local seguro entre os dois eixos e são protegidos adicionalmente por uma estrutura auxiliar. A fábrica Untertürkheim da Daimler produz todo o sistema de células de combustível, e o estoque de cerca de 400 células de combustível vem da fábrica da Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) em British Columbia, a primeira fábrica inteiramente dedicada à produção e montagem de combustível. pilhas de células. Finalmente: a bateria de íon-lítio vem da subsidiária da Daimler, Accumotive, na Saxônia, Alemanha.

Entrevista: Jürgen Schenck, Diretor do Programa de Veículos Elétricos da Daimler

Uma das restrições técnicas mais desafiadoras no passado foi a operação do sistema em baixas temperaturas. Você pode dar a partida neste carro a 20 graus Celsius abaixo de zero?

Claro que você pode. Precisamos de pré-aquecimento, algum tipo de aquecimento, para deixar o sistema de célula de combustível pronto. É por isso que começamos com uma inicialização rápida com uma bateria, o que obviamente também é possível em temperaturas abaixo de 20 graus abaixo de zero. Não podemos usar toda a potência disponível e temos que ficar durante o aquecimento, mas no início temos cerca de 50 “cavalos” disponíveis para conduzir o carro. Mas, por outro lado, também ofereceremos um carregador plug-in e o cliente terá a opção de pré-aquecer a célula a combustível. Nesse caso, toda a energia estará disponível inicialmente. O pré-aquecimento também pode ser definido através do aplicativo do smartphone.

O Mercedes-Benz GLC F-Cell tem tração nas quatro rodas? Qual é a capacidade de uma bateria de íon de lítio?

O motor está no eixo traseiro, então o carro tem tração traseira. A bateria tem capacidade líquida de 9,1 quilowatts-hora.

Onde você vai fazer isso?

Em Bremen, em paralelo com um carro com motor de combustão interna. Os números da produção serão baixos, já que a produção se limita à produção de células a combustível.

Onde você colocará o GLC F-Cell a um preço acessível?

O preço será comparável ao de um modelo diesel híbrido plug-in com especificações semelhantes. Não posso dizer a quantidade exata, mas deve ser razoável, caso contrário ninguém teria comprado.

Quase € 70.000, quanto vale o Toyota Mirai?

Nosso veículo a diesel híbrido plug-in que mencionei estará disponível nesta área, sim.

Que garantias você dará aos seus clientes?

Ele terá uma garantia total. O carro estará disponível em regime de leasing de serviço completo, que também incluirá garantias. Eu espero que seja cerca de 200.000 km ou 10 anos, mas como será um arrendamento não será tão importante.

Quanto pesa o carro?

É quase um crossover híbrido plug-in. O sistema de célula de combustível é comparável em peso a um motor de quatro cilindros, o sistema híbrido plug-in é semelhante, em vez de uma transmissão automática de nove velocidades, temos um motor elétrico no eixo traseiro e, em vez de um tanque de lata de Gasolina. ou diesel – tanques de hidrogênio de fibra de carbono. É um pouco mais pesado no geral devido à estrutura que suporta e protege o tanque de hidrogênio.

Quais você acha que são as principais características do seu veículo com célula de combustível em comparação com o que os asiáticos já introduziram no mercado?

Obviamente, por se tratar de um híbrido plug-in, resolve um dos principais problemas que afetam a recepção de veículos com células a combustível. Ao fornecer-lhes uma autonomia de vôo de 50 quilômetros com apenas uma bateria, a maioria de nossos clientes será capaz de dirigir sem a necessidade de hidrogênio. Então não se preocupe com a falta de estações de recarga de hidrogênio. No entanto, à medida que as estações de hidrogênio se tornam mais comuns em viagens longas, o usuário pode encher completamente os tanques de maneira fácil e rápida.

Em termos de custos de funcionamento, qual a diferença entre usar um carro com bateria ou hidrogênio?

A operação totalmente com bateria é mais barata. Na Alemanha, custa cerca de 30 centavos de dólar por quilowatt-hora, o que significa cerca de 6 euros por 100 quilômetros. Com o hidrogênio, o custo sobe para 8-10 euros por 100 quilômetros, levando em consideração o consumo de cerca de um quilo de hidrogênio por 100 quilômetros. Isso significa que dirigir com hidrogênio é cerca de 30% mais caro.

Entrevista: prof. Dr. Christian Mordic, Diretor da Daimler Fuel Cell

Christian Mordik lidera a Divisão de Drives de Célula de Combustível da Daimler e é Gerente Geral da NuCellSys, subsidiária da Daimler para células de combustível e sistemas de armazenamento de hidrogênio para automóveis. Falamos com ele sobre o futuro da tecnologia de célula de combustível e a pré-produção GLC F-Cell.

Os veículos elétricos a célula de combustível (FCEVs) são vistos como o futuro da propulsão. O que está impedindo essa tecnologia de se tornar comum?

Quando se trata do valor de mercado dos sistemas automotivos de célula de combustível, ninguém mais duvida de seu desempenho. A infraestrutura de carregamento continua a ser a maior fonte de incerteza do cliente. No entanto, o número de bombas de hidrogênio está crescendo em todos os lugares. Com a nova geração de nosso veículo baseada no Mercedes-Benz GLC e a integração da tecnologia de conectividade, alcançamos um aumento adicional no alcance e nas capacidades de carregamento. Claro, os custos de produção são outro aspecto, mas aqui também fizemos progressos significativos e vemos claramente o que pode ser melhorado.

Atualmente, o hidrogênio para a propulsão de células de combustível continua a ser predominantemente derivado de fontes de energia fóssil, como o gás natural. Ainda não está totalmente verde, pois não?

Na verdade não é. Mas este é apenas o primeiro passo para mostrar que dirigir com célula de combustível sem emissões locais pode ser a alternativa certa. Mesmo com o hidrogênio derivado do gás natural, as emissões de dióxido de carbono em toda a cadeia poderiam ser reduzidas em cerca de 25%. É importante que possamos produzir hidrogénio numa base ecológica e que existam efectivamente muitas formas de o conseguir. O hidrogênio é um transportador ideal para armazenar energia eólica e solar, que não são produzidas continuamente. Com uma participação cada vez maior de fontes de energia renováveis, o hidrogênio desempenhará um papel cada vez mais importante no sistema energético geral. Consequentemente, ela se tornará cada vez mais atrativa para o setor de mobilidade.

O seu envolvimento no desenvolvimento de sistemas de células de combustível estacionárias desempenha um papel aqui?

Exatamente. O potencial do hidrogênio é mais amplo do que apenas nos automóveis, por exemplo, nos setores de serviços, industrial e doméstico, é óbvio e requer o desenvolvimento de novas estratégias. Economias de escala e modularidade são fatores importantes aqui. Junto com nossa incubadora Lab1886 inovadora e especialistas em informática, estamos atualmente desenvolvendo sistemas protótipos para fornecimento de energia de emergência para centros de informática e outras aplicações fixas.

quais são os próximos passos?

Precisamos de padrões industriais uniformes para que possamos avançar para a produção de veículos em larga escala. Em desenvolvimentos futuros, a redução dos custos de material será de particular importância. Isso inclui a redução adicional de componentes e a proporção de materiais caros. Se compararmos o sistema atual com o sistema Mercedes-Benz Classe B F-Cell, já conquistamos muito - já reduzindo o teor de platina em 90%. Mas devemos seguir em frente. A otimização dos processos de fabricação sempre ajuda a reduzir custos - mas é mais uma questão de economia de escala. Colaborações, projetos de vários fabricantes, como o Autostack Industrie, e o esperado investimento global em tecnologia certamente ajudarão nisso. Acredito que em meados da próxima década e certamente após 2025, a importância das células de combustível em geral aumentará, e elas serão especialmente importantes no setor de transporte. Mas não virá na forma de uma explosão repentina, já que as células de combustível no mercado mundial provavelmente continuarão ocupando apenas uma porcentagem de um dígito. Mas mesmo valores modestos ajudam a definir padrões que são especialmente importantes para a redução de custos.

Quem é o comprador-alvo de um veículo com célula de combustível e que papel ele desempenha no portfólio de trem de força da sua empresa?

As células de combustível são de particular interesse para clientes que precisam de um longo alcance todos os dias e que não usam bombas de hidrogênio. Porém, para veículos em ambientes urbanos, o acionamento elétrico por bateria é atualmente uma solução muito boa.

O GLC F-Cell é algo especial em todo o mundo por causa de sua unidade híbrida plug-in. Por que você combinou células de combustível e tecnologia de bateria?

Queríamos tirar vantagem da hibridização em vez de escolher entre A ou B. A bateria tem três vantagens: podemos recuperar eletricidade, energia adicional está disponível durante a aceleração e o alcance é aumentado. A solução de conectividade ajudará os motoristas nos estágios iniciais do desenvolvimento da infraestrutura, quando a rede de bombas de hidrogênio ainda está em falta. Por 50 quilômetros você pode carregar seu carro em casa. E na maioria dos casos, isso é o suficiente para chegar à sua primeira bomba de hidrogênio.

O sistema de célula de combustível é mais ou menos complexo do que um motor a diesel moderno?

As células de combustível também são complexas, talvez até um pouco menores, mas o número de componentes é quase o mesmo.

E se você comparar os custos?

Se o número de híbridos plug-in e células de combustível produzidos fosse o mesmo, eles já estariam no mesmo nível de preço hoje.

Então, os veículos híbridos de célula de combustível plug-in são a resposta para o futuro da mobilidade?

Você definitivamente poderia ser um deles. Baterias e células de combustível formam uma simbiose, pois ambas as tecnologias se complementam muito bem. A potência e a resposta mais rápida das baterias suportam células de combustível que encontram sua faixa operacional ideal em situações de direção que exigem um aumento constante de potência e maior alcance. No futuro, será possível uma combinação de baterias flexíveis e módulos de células de combustível, dependendo do cenário de mobilidade e do tipo de veículo.