Mercedes-Benz GLC F-Cell combină 24 de ani de experiență

Comparativ cu generația anterioară Mercedes cu celule de combustibil (clasa B, disponibilă în număr mic din 2011), sistemul cu pile de combustie este cu 30 la sută mai compact și poate fi instalat în compartimentul normal al motorului, dezvoltând în același timp cu 40 la sută mai multă putere. ... Celulele cu combustibil au, de asemenea, cu 90% mai puțină platină încorporată în ele și sunt, de asemenea, cu 25% mai ușoare. Cu 350 Newton metri de cuplu și 147 kilowați de putere, prototipul GLC F-Cell răspunde instantaneu la pedala de accelerație, așa cum am asistat în calitate de coleg inginer șef pe un circuit de 40 de kilometri. Stuttgart. Raza de acțiune în modul H2 este de 437 de kilometri (NEDC în modul hibrid) și 49 de kilometri în modul baterie (NEDC în modul baterie). Și datorită tehnologiei convenționale de astăzi a rezervorului de hidrogen de 700 de bari, GLC F-Cell poate fi încărcată în doar trei minute.

Celula de combustibil hibrid plug-in combină beneficiile ambelor tehnologii de conducere cu emisii zero și optimizează utilizarea ambelor surse de energie pentru a satisface cerințele actuale de conducere. În modul hibrid, vehiculul este alimentat de ambele surse de alimentare. Consumul maxim de energie este controlat de baterie, astfel încât pilele de combustibil pot funcționa la o eficiență optimă. În modul F-Cell, electricitatea din celulele de combustibil menține în mod constant bateria de înaltă tensiune încărcată, ceea ce înseamnă că energia electrică din celulele de combustibil cu hidrogen este utilizată aproape exclusiv pentru conducere, ceea ce reprezintă o modalitate ideală de a economisi energia electrică a bateriei pentru anumite conduceri. situații. În modul baterie, vehiculul este alimentat în totalitate de electricitate. Motorul electric este alimentat de o baterie și celulele de combustibil sunt oprite, ceea ce este cel mai bun pentru distanțe scurte. În cele din urmă, există un mod de încărcare în care încărcarea bateriei de înaltă tensiune are prioritate, de exemplu atunci când doriți să încărcați bateria la intervalul maxim maxim înainte de a descărca hidrogen. În acest fel, putem construi, de asemenea, o rezervă de putere înainte de a urca sau înainte de o călătorie foarte dinamică. Transmisia GLC F-Cell este foarte silențioasă, ceea ce ne-am așteptat, iar accelerația este instantanee imediat ce apăsați pedala de accelerație, la fel ca în cazul vehiculelor electrice. Șasiul este reglat pentru a preveni o înclinare prea mare a corpului și funcționează foarte satisfăcător, de asemenea, datorită distribuției ideale a greutății între cele două axe de aproape 50-50.

În ceea ce privește regenerarea energiei, încărcarea bateriei a scăzut de la 30 la 91% atunci când conducea în sus după doar 51 de kilometri, dar când conducea în jos din cauza frânării și recuperării, a crescut din nou la 67%. În caz contrar, acționarea este posibilă cu trei etape de regenerare, pe care le controlăm cu pârghiile de lângă volan, foarte asemănătoare cu cele cu care suntem obișnuiți în mașinile cu transmisie automată.

Mercedes-Benz a introdus primul său vehicul cu pilă de combustibil încă din 1994 (NECA 1), urmat de mai multe prototipuri, inclusiv Mercedes-Benzon Clasa A în 2003. În 2011, compania a organizat o călătorie în jurul lumii. F-Cell World Drive și, în 2015, ca parte a studiului F 015 Luxury and Motion, au introdus un sistem de pilă de combustibil hibrid plug-in pentru 1.100 de kilometri de emisii zero. Același principiu se aplică acum și Mercedes-Benz GLC F-Cell, care se așteaptă să intre în circulație în ediții limitate înainte de sfârșitul acestui an.

Rezervoarele de hidrogen fabricate în Mannheim sunt instalate într-un loc sigur între cele două axe și sunt protejate suplimentar de un cadru auxiliar. Fabrica Daimler de la Untertürkheim produce întregul sistem de pile de combustibil, iar stocul de aproximativ 400 de pile de combustibil provine de la fabrica Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) din Columbia Britanică, prima fabrică dedicată în totalitate producției și asamblării combustibilului. teancuri de celule. În cele din urmă: bateria litiu-ion provine de la filiala Daimler Accumotive din Saxonia, Germania.

Interviu: Jürgen Schenck, director al programului pentru vehicule electrice la Daimler

Una dintre cele mai dificile constrângeri tehnice din trecut a fost funcționarea sistemului la temperaturi scăzute. Puteți porni această mașină la 20 de grade Celsius sub zero?

Sigur ca poti. Avem nevoie de preîncălzire, un fel de încălzire, pentru a pregăti sistemul de celule de combustibil. Acesta este motivul pentru care începem cu o pornire rapidă cu o baterie, ceea ce, desigur, este posibil și la temperaturi sub 20 de grade sub zero. Nu putem folosi toată puterea disponibilă și trebuie să rămânem în timpul încălzirii, dar la început există aproximativ 50 de „cai” disponibili pentru a conduce mașina. Dar, pe de altă parte, vom oferi și un încărcător plug-in, iar clientul va avea opțiunea de a preîncălzi celula de combustibil. În acest caz, toată puterea va fi disponibilă inițial. Preîncălzirea poate fi setată și prin intermediul aplicației pentru smartphone.

Mercedes-Benz GLC F-Cell are tracțiune integrală? Care este capacitatea unei baterii litiu-ion?

Motorul este pe puntea spate, astfel încât mașina este cu tracțiune spate. Bateria are o capacitate netă de 9,1 kilowatti oră.

Unde o vei face?

La Bremen, în paralel cu o mașină cu motor cu ardere internă. Cifrele producției vor fi scăzute, deoarece producția se limitează la producția de celule de combustibil.

Unde veți plasa GLC F-Cell la un preț accesibil?

Prețul va fi comparabil cu cel al unui model diesel hibrid plug-in cu specificații similare. Nu vă pot spune suma exactă, dar trebuie să fie rezonabilă, altfel nimeni nu ar fi cumpărat-o.

Aproape 70.000 €, cât valorează Toyota Mirai?

Vehiculul nostru diesel hibrid plug-in pe care l-am menționat va fi disponibil în această zonă, da.

Ce garanții le veți oferi clienților dvs.?

Va avea o garanție deplină. Mașina va fi disponibilă într-un sistem de leasing cu servicii complete, care va include și garanții. Mă aștept să fie aproximativ 200.000 km sau 10 ani, dar, deoarece va fi un contract de închiriere, nu va fi atât de important.

Cât cântărește mașina?

Este aproape de un crossover hibrid plug-in. Sistemul de celule de combustibil este comparabil ca greutate cu un motor cu patru cilindri, sistemul hibrid plug-in este similar, în loc de o transmisie automată cu nouă trepte, avem un motor electric pe puntea spate, iar în loc de un rezervor de tablă de benzină. sau motorină – rezervoare de hidrogen din fibră de carbon. Este puțin mai greu per total datorită cadrului care susține și protejează rezervorul de hidrogen.

Care credeți că sunt principalele caracteristici ale vehiculului dvs. cu celule de combustibil în comparație cu ceea ce asiaticii au introdus deja pe piață?

Evident, deoarece este un hibrid plug-in, rezolvă una dintre principalele probleme care afectează recepția vehiculelor cu pilă de combustibil. Oferindu-le o autonomie de zbor de 50 de kilometri cu doar o baterie, majoritatea clienților noștri vor putea conduce fără a avea nevoie de hidrogen. Atunci nu vă faceți griji cu privire la lipsa stațiilor de încărcare a hidrogenului. Cu toate acestea, pe măsură ce stațiile de hidrogen devin mai frecvente în călătorii lungi, utilizatorul poate umple cu ușurință și rapid rezervoarele complet.

În ceea ce privește costurile de funcționare, care este diferența dintre utilizarea unei mașini cu baterii sau hidrogen?

Funcționarea completă a bateriei este mai ieftină. În Germania, costă aproximativ 30 de cenți pe kilowatt-oră, ceea ce înseamnă aproximativ 6 euro pe 100 de kilometri. Cu hidrogenul, costul crește la 8-10 euro la 100 de kilometri, ținând cont de consumul de aproximativ un kilogram de hidrogen la 100 de kilometri. Aceasta înseamnă că conducerea cu hidrogen este cu aproximativ 30 la sută mai scumpă.

Interviu: prof. Dr. Christian Mordic, director Daimler pentru combustibil

Christian Mordic conduce Divizia de Unități de Combustibil a Daimler și este directorul general al NuCellSys, filiala Daimler pentru celule de combustibil și sisteme de stocare a hidrogenului pentru automobile. I-am vorbit despre viitorul tehnologiei pilelor de combustibil și despre celula F GLC de pre-producție.

Vehiculele electrice cu pilă de combustibil (FCEV) sunt văzute ca viitorul propulsiei. Ce împiedică această tehnologie să devină banală?

Când vine vorba de valoarea de piață a sistemelor cu pilă de combustibil auto, nimeni nu se mai îndoiește de performanța lor. Infrastructura de încărcare continuă să fie cea mai mare sursă de incertitudine a clienților. Cu toate acestea, numărul pompelor de hidrogen crește peste tot. Cu noua generație a vehiculului nostru bazat pe Mercedes-Benz GLC și integrarea tehnologiei de conectivitate, am obținut o creștere suplimentară a autonomiei și a capacităților de încărcare. Desigur, costurile de producție sunt un alt aspect, dar și aici am făcut progrese semnificative și vedem clar ce poate fi îmbunătățit.

În prezent, hidrogenul pentru propulsia celulelor de combustibil continuă să fie derivat în principal din surse de energie fosile, cum ar fi gazul natural. Încă nu este chiar verde, nu-i așa?

De fapt nu este. Dar acesta este doar primul pas în a demonstra că conducerea cu celule de combustibil fără emisii locale poate fi alternativa potrivită. Chiar și cu hidrogenul derivat din gaze naturale, emisiile de dioxid de carbon de-a lungul întregului lanț ar putea fi reduse cu 25 la sută. Este important să putem produce hidrogen pe o bază ecologică și că există într-adevăr multe modalități de a realiza acest lucru. Hidrogenul este un purtător ideal pentru stocarea energiei eoliene și solare, care nu sunt produse continuu. Cu o pondere din ce în ce mai mare a surselor de energie regenerabilă, hidrogenul va juca un rol din ce în ce mai important în sistemul energetic global. În consecință, va deveni din ce în ce mai atractiv pentru sectorul mobilității.

Implicarea dumneavoastră în dezvoltarea sistemelor staționare de celule de combustibil joacă un rol aici?

Exact. Potențialul hidrogenului este mai mare decât numai în automobile, de exemplu, în sectoarele serviciilor, industriale și casnice, este evident și necesită dezvoltarea de noi strategii. Economiile de scară și modularitatea sunt factori importanți aici. Împreună cu inovatorul nostru Lab1886 și experți în calculatoare, dezvoltăm în prezent sisteme prototip pentru alimentarea de urgență a centrelor de calculatoare și a altor aplicații fixe.

Care sunt următorii tăi pași?

Avem nevoie de standarde industriale uniforme pentru a putea trece la producția de vehicule pe scară largă. În evoluțiile ulterioare, reducerea costurilor materialelor va fi de o importanță deosebită. Aceasta include reducerea suplimentară a componentelor și proporția de materiale scumpe. Dacă comparăm sistemul actual cu sistemul Mercedes-Benz B-Class F-Cell, am realizat deja multe - deja prin reducerea conținutului de platină cu 90 la sută. Dar trebuie să mergem mai departe. Optimizarea proceselor de fabricație ajută întotdeauna la reducerea costurilor - dar este mai mult o chestiune de economii de scară. Colaborările, proiectele cu mai mulți producători, cum ar fi Autostack Industrie și investițiile globale așteptate în tehnologie vor ajuta cu siguranță acest lucru. Consider că până la jumătatea deceniului următor și cu siguranță după 2025, importanța pilelor de combustie în general va crește, iar acestea vor fi deosebit de importante în sectorul transporturilor. Dar nu va veni sub forma unei explozii bruște, deoarece pilele de combustibil de pe piața mondială vor continua să ocupe doar un procent de o singură cifră. Dar chiar și sumele modeste ajută la stabilirea standardelor care sunt deosebit de importante pentru reducerea costurilor.

Cine este cumpărătorul țintă al unui vehicul cu pilă de combustibil și ce rol joacă în portofoliul de propulsii al companiei dvs.?

Celulele de combustibil prezintă un interes deosebit pentru clienții care necesită o rază lungă de acțiune în fiecare zi și care nu folosesc pompe de hidrogen. Cu toate acestea, pentru vehiculele din mediul urban, acționarea electrică a bateriei este în prezent o soluție foarte bună.

GLC F-Cell este ceva special în întreaga lume datorită unității hibride plug-in. De ce ați combinat tehnologia celulelor de combustie și a bateriilor?

Am vrut să profităm de hibridizare, mai degrabă decât să alegem între A sau B. Bateria are trei avantaje: putem recupera energia electrică, energie suplimentară este disponibilă în timpul accelerației și autonomia este mărită. Soluția de conectivitate îi va ajuta pe șoferi în primele etape ale dezvoltării infrastructurii, atunci când rețeaua de pompe de hidrogen este încă în cantitate redusă. Pentru 50 de kilometri, vă puteți încărca mașina acasă. Și, în majoritatea cazurilor, este suficient pentru a ajunge la prima pompă de hidrogen.

Este sistemul cu celule de combustibil mai mult sau mai puțin complex decât un motor diesel modern?

Celulele de combustibil sunt, de asemenea, complexe, poate chiar puțin mai mici, dar numărul componentelor este aproximativ același.

Și dacă comparați costurile?

Dacă numărul hibrizilor conectabili și al pilelor de combustibil produse ar fi același, astăzi ar fi deja la același nivel de preț.

Deci, vehiculele hibride cu pilă de combustibil plug-in sunt răspunsul la viitorul mobilității?

Cu siguranță ai putea fi unul dintre ei. Bateriile și celulele de combustibil formează o simbioză, deoarece ambele tehnologii se completează foarte bine. Puterea și răspunsul mai rapid al bateriilor susțin celulele de combustie care își găsesc intervalul de funcționare ideal în situații de conducere care necesită o creștere constantă a puterii și o autonomie mai mare. În viitor, va fi posibilă o combinație de baterii flexibile și module de celule de combustibil, în funcție de scenariul de mobilitate și tipul vehiculului.