Mercedes-Benz GLC F-Cell combina 24 años de experiencia

En comparación con el automóvil de celda de combustible Mercedes de la generación anterior (Clase B, que ha estado disponible en pequeñas cantidades desde 2011), el sistema de celda de combustible es un 30 por ciento más compacto y se puede instalar en el compartimiento normal del motor mientras desarrolla un 40 por ciento más de potencia. ... Las pilas de combustible también tienen un 90 por ciento menos de platino incorporado y también son un 25 por ciento más ligeras. Con 350 Newton metros de torque y 147 kilovatios de potencia, el prototipo GLC F-Cell responde instantáneamente al pedal del acelerador, como vimos como un compañero ingeniero jefe en un circuito de 40 kilómetros. Stuttgart. La autonomía en modo H2 es de 437 kilómetros (NEDC en modo híbrido) y 49 kilómetros en modo batería (NEDC en modo batería). Y gracias a la tecnología de tanque de hidrógeno convencional de 700 bar de hoy en día, el GLC F-Cell se puede cargar en solo tres minutos.

La pila de combustible híbrida enchufable combina los beneficios de ambas tecnologías de conducción de emisiones cero y optimiza el uso de ambas fuentes de energía para cumplir con los requisitos de conducción actuales. En modo híbrido, el vehículo funciona con ambas fuentes de energía. La batería controla el consumo máximo de energía, por lo que las celdas de combustible pueden funcionar con una eficiencia óptima. En el modo F-Cell, la electricidad de las celdas de combustible mantiene constantemente cargada la batería de alto voltaje, lo que significa que la electricidad de las celdas de combustible de hidrógeno se usa casi exclusivamente para conducir, y esta es una forma ideal de conservar la electricidad de la batería para ciertos situaciones de conducción. En el modo de batería, el vehículo funciona íntegramente con electricidad. El motor eléctrico funciona con una batería y las celdas de combustible están apagadas, lo que es mejor para distancias cortas. Finalmente, hay un modo de carga en el que la carga de la batería de alto voltaje tiene prioridad, por ejemplo, cuando desea cargar la batería a su rango total máximo antes de descargar hidrógeno. De esta forma, también podemos acumular una reserva de potencia antes de subir o antes de una conducción muy dinámica. La transmisión del GLC F-Cell es muy silenciosa, que es lo que esperábamos, y la aceleración es instantánea en cuanto pisa el pedal del acelerador, como es el caso de los vehículos eléctricos. El chasis está ajustado para evitar demasiada inclinación de la carrocería y funciona de manera muy satisfactoria, también gracias a la distribución ideal del peso entre los dos ejes de casi 50-50.

En cuanto a la regeneración de energía, la carga de la batería se redujo del 30 al 91 por ciento cuando se conduce cuesta arriba después de solo 51 kilómetros, pero cuando se conduce cuesta abajo debido al frenado y la recuperación, volvió a subir al 67 por ciento. De lo contrario, la conducción es posible con tres etapas de regeneración, que controlamos mediante palancas junto al volante, muy similares a las que estamos acostumbrados en los coches con cambio automático.

Mercedes-Benz presentó su primer vehículo de pila de combustible en 1994 (NECA 1), seguido de varios prototipos, incluido el Mercedes-Benzon Clase A en 2003. En 2011, la empresa organizó un viaje alrededor del mundo. F-Cell World Drive, y en 2015, como parte del estudio F 015 Luxury and Motion, introdujeron un sistema de pila de combustible híbrido enchufable para 1.100 kilómetros de conducción sin emisiones. El mismo principio se aplica ahora al Mercedes-Benz GLC F-Cell, que se espera que salga a la carretera en ediciones limitadas antes de finales de este año.

Los depósitos de hidrógeno fabricados en Mannheim están instalados en un lugar seguro entre los dos ejes y además están protegidos por un bastidor auxiliar. La planta de Untertürkheim de Daimler produce todo el sistema de celdas de combustible, y el stock de aproximadamente 400 celdas de combustible proviene de la planta de Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) en Columbia Británica, la primera planta completamente dedicada a la producción y ensamblaje de combustible. pilas de células. Finalmente: la batería de iones de litio proviene de Accumotive, subsidiaria de Daimler en Sajonia, Alemania.

Entrevista: Jürgen Schenck, director del programa de vehículos eléctricos de Daimler

Una de las limitaciones técnicas más desafiantes del pasado ha sido el funcionamiento del sistema a bajas temperaturas. ¿Puede arrancar este coche a 20 grados centígrados bajo cero?

Por supuesto que puede. Necesitamos precalentamiento, algún tipo de calentamiento, para preparar el sistema de pila de combustible. Es por eso que comenzamos con un inicio rápido con una batería, que por supuesto también es posible en temperaturas por debajo de los 20 grados bajo cero. No podemos utilizar toda la potencia disponible, y tenemos que quedarnos durante el calentamiento, pero al principio hay unos 50 "caballos" disponibles para conducir el coche. Pero por otro lado, también ofreceremos un cargador enchufable y el cliente tendrá la opción de precalentar la celda de combustible. En este caso, toda la energía estará disponible inicialmente. El precalentamiento también se puede configurar a través de la aplicación para teléfonos inteligentes.

¿El Mercedes-Benz GLC F-Cell tiene tracción total? ¿Cuál es la capacidad de una batería de iones de litio?

El motor está en el eje trasero, por lo que el automóvil tiene tracción trasera. La batería tiene una capacidad neta de 9,1 kilovatios hora.

¿Dónde lo harás?

En Bremen, en paralelo con un coche con motor de combustión interna. Las cifras de producción serán bajas ya que la producción se limita a la producción de pilas de combustible.

¿Dónde colocará el GLC F-Cell a un precio asequible?

El precio será comparable al de un modelo diésel híbrido enchufable con especificaciones similares. No puedo decirte la cantidad exacta, pero debe ser razonable, de lo contrario nadie lo habría comprado.

Casi 70.000 €, ¿cuánto vale el Toyota Mirai?

Nuestro vehículo diésel híbrido enchufable que mencioné estará disponible en esta área, sí.

¿Qué garantías le dará a sus clientes?

Tendrá total garantía. El coche estará disponible en un régimen de arrendamiento de servicio completo, que también incluirá garantías. Espero que sean unos 200.000 km o 10 años, pero como será un contrato de arrendamiento, no será tan importante.

Cuanto pesa el carro?

Está cerca de un crossover híbrido enchufable. El sistema de pila de combustible es comparable en peso a un motor de cuatro cilindros, el sistema híbrido enchufable es similar, en lugar de una transmisión automática de nueve velocidades, tenemos un motor eléctrico en el eje trasero, y en lugar de un tanque de hojalata de gasolina. o diesel – tanques de hidrógeno de fibra de carbono. Es un poco más pesado en general debido al marco que soporta y protege el tanque de hidrógeno.

¿Cuáles cree que son las principales características de su vehículo de pila de combustible en comparación con lo que los asiáticos ya han introducido en el mercado?

Evidentemente, al tratarse de un híbrido enchufable, resuelve uno de los principales problemas que afectan a la recepción de los vehículos de pila de combustible. Al proporcionarles un rango de vuelo de 50 kilómetros con solo una batería, la mayoría de nuestros clientes podrán conducir sin la necesidad de hidrógeno. Entonces no se preocupe por la falta de estaciones de carga de hidrógeno. Sin embargo, a medida que las estaciones de hidrógeno se vuelven más comunes en viajes largos, el usuario puede llenar los tanques por completo de manera fácil y rápida.

En términos de costos de funcionamiento, ¿cuál es la diferencia entre usar un automóvil con baterías o hidrógeno?

El funcionamiento con batería es más económico. En Alemania, cuesta unos 30 céntimos el kilovatio-hora, lo que significa unos 6 euros los 100 kilómetros. Con el hidrógeno, el costo se eleva a 8-10 euros por cada 100 kilómetros, teniendo en cuenta el consumo de aproximadamente un kilogramo de hidrógeno por cada 100 kilómetros. Esto significa que conducir con hidrógeno es aproximadamente un 30 por ciento más caro.

Entrevista: prof. Dr. Christian Mordic, director de celda de combustible de Daimler

Christian Mordik dirige la división Fuel Cell Drives de Daimler y es director general de NuCellSys, la subsidiaria de Daimler para pilas de combustible y sistemas de almacenamiento de hidrógeno para automóviles. Hablamos con él sobre el futuro de la tecnología de pilas de combustible y la preproducción GLC F-Cell.

Los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) se consideran el futuro de la propulsión. ¿Qué impide que esta tecnología se convierta en algo común?

Cuando se trata del valor de mercado de los sistemas de pilas de combustible para automóviles, ya nadie duda de su rendimiento. La infraestructura de carga sigue siendo la mayor fuente de incertidumbre para los clientes. Sin embargo, el número de bombas de hidrógeno está creciendo en todas partes. Con la nueva generación de nuestro vehículo basado en el Mercedes-Benz GLC y la integración de la tecnología de conectividad, hemos logrado un aumento adicional en el alcance y las capacidades de carga. Por supuesto, los costos de producción son otro aspecto, pero aquí también hemos logrado un progreso significativo y vemos claramente qué se puede mejorar.

Actualmente, el hidrógeno para la propulsión de pilas de combustible sigue siendo un derivado predominante de fuentes de energía fósiles como el gas natural. Todavía no está del todo verde, ¿verdad?

En realidad no lo es. Pero este es solo el primer paso para demostrar que la conducción con pilas de combustible sin emisiones locales puede ser la alternativa correcta. Incluso con hidrógeno derivado del gas natural, las emisiones de dióxido de carbono en toda la cadena podrían reducirse en un 25 por ciento. Es importante que podamos producir hidrógeno de manera ecológica y que, de hecho, hay muchas formas de lograrlo. El hidrógeno es un portador ideal para almacenar energía eólica y solar, que no se producen de forma continua. Con una proporción cada vez mayor de fuentes de energía renovables, el hidrógeno desempeñará un papel cada vez más importante en el sistema energético general. En consecuencia, será cada vez más atractivo para el sector de la movilidad.

¿Su participación en el desarrollo de sistemas de pilas de combustible estacionarias juega un papel aquí?

Exactamente. El potencial del hidrógeno es más amplio que solo en los automóviles, por ejemplo, en los sectores de servicios, industrial y doméstico, es obvio y requiere el desarrollo de nuevas estrategias. Las economías de escala y modularidad son factores importantes aquí. Junto con nuestra innovadora incubadora Lab1886 y expertos en computación, actualmente estamos desarrollando sistemas prototipo para suministro de energía de emergencia para centros de computación y otras aplicaciones fijas.

¿Cuáles son tus siguientes pasos?

Necesitamos estándares industriales uniformes para que podamos avanzar hacia la producción de vehículos a gran escala. En futuros desarrollos, la reducción de los costos de material será de particular importancia. Esto incluye una mayor reducción de los componentes y la proporción de materiales caros. Si comparamos el sistema actual con el sistema Mercedes-Benz Clase B F-Cell, ya hemos logrado mucho, ya al reducir el contenido de platino en un 90 por ciento. Pero debemos seguir adelante. La optimización de los procesos de fabricación siempre ayuda a reducir los costes, pero es más una cuestión de economías de escala. Las colaboraciones, los proyectos de múltiples fabricantes como Autostack Industrie y la inversión global esperada en tecnología sin duda ayudarán a esto. Creo que a mediados de la próxima década y ciertamente después de 2025, la importancia de las pilas de combustible en general aumentará, y serán especialmente importantes en el sector del transporte. Pero no vendrá en forma de una explosión repentina, ya que es probable que las celdas de combustible en el mercado mundial continúen ocupando solo un porcentaje de un dígito. Pero incluso cantidades modestas ayudan a establecer estándares que son especialmente importantes para la reducción de costos.

¿Quién es el comprador objetivo de un vehículo de pila de combustible y qué papel desempeña en la cartera de sistemas de propulsión de su empresa?

Las pilas de combustible son de especial interés para los clientes que necesitan un gran alcance todos los días y que no utilizan bombas de hidrógeno. Sin embargo, para vehículos en entornos urbanos, la propulsión eléctrica por batería es actualmente una muy buena solución.

El GLC F-Cell es algo especial en todo el mundo debido a su propulsión híbrida enchufable. ¿Por qué combinó las pilas de combustible y la tecnología de baterías?

Queríamos aprovechar la hibridación en lugar de elegir entre A o B. La batería tiene tres ventajas: podemos recuperar electricidad, hay energía adicional disponible durante la aceleración y se aumenta la autonomía. La solución de conectividad ayudará a los conductores en las primeras etapas del desarrollo de la infraestructura cuando la red de bombas de hidrógeno aún sea escasa. Durante 50 kilómetros puedes cargar tu coche en casa. Y en la mayoría de los casos, eso es suficiente para llegar a su primera bomba de hidrógeno.

¿Es el sistema de pilas de combustible más o menos complejo que un motor diésel moderno?

Las pilas de combustible también son complejas, quizás incluso un poco más pequeñas, pero la cantidad de componentes es aproximadamente la misma.

¿Y si comparas los costos?

Si la cantidad de híbridos enchufables y celdas de combustible producidos fuera la misma, ya estarían al mismo nivel de precios en la actualidad.

Entonces, ¿son los vehículos híbridos enchufables de pila de combustible la respuesta al futuro de la movilidad?

Definitivamente podrías ser uno de ellos. Las baterías y las pilas de combustible forman una simbiosis ya que ambas tecnologías se complementan muy bien. La potencia y la respuesta más rápida de las baterías respaldan las celdas de combustible que encuentran su rango de operación ideal en situaciones de conducción que requieren un aumento constante en la potencia y una mayor autonomía. En el futuro, será posible una combinación de baterías flexibles y módulos de celdas de combustible, según el escenario de movilidad y el tipo de vehículo.