Η Mercedes-Benz GLC F-Cell συνδυάζει 24 χρόνια εμπειρίας

Σε σύγκριση με το αυτοκίνητο κυψελών καυσίμου Mercedes προηγούμενης γενιάς (Κλάση Β, το οποίο είναι διαθέσιμο σε μικρό αριθμό από το 2011), το σύστημα κυψελών καυσίμου είναι 30% πιο συμπαγές και μπορεί να εγκατασταθεί στον κανονικό χώρο του κινητήρα ενώ αναπτύσσει 40% περισσότερη ισχύ. ... Οι κυψέλες καυσίμου έχουν επίσης 90 τοις εκατό λιγότερη πλατίνα ενσωματωμένη μέσα τους και είναι επίσης 25 τοις εκατό ελαφρύτερες. Με 350 Nm ροπής και 147 κιλοβάτ ισχύς, το πρωτότυπο GLC F-Cell ανταποκρίνεται άμεσα στο πεντάλ του γκαζιού, όπως είδαμε ως συνάδελφος αρχιμηχανικός σε μια πίστα 40 χιλιομέτρων. Στουτγάρδη Η αυτονομία στη λειτουργία H2 είναι 437 χιλιόμετρα (NEDC σε υβριδική λειτουργία) και 49 χιλιόμετρα σε λειτουργία μπαταρίας (NEDC σε λειτουργία μπαταρίας). Και χάρη στη σημερινή συμβατική τεχνολογία δεξαμενής υδρογόνου 700 bar, το GLC F-Cell μπορεί να φορτιστεί σε μόλις τρία λεπτά.

Η plug-in υβριδική κυψέλη καυσίμου συνδυάζει τα οφέλη και των δύο τεχνολογιών οδήγησης μηδενικών εκπομπών και βελτιστοποιεί τη χρήση και των δύο πηγών ενέργειας για να καλύψει τις τρέχουσες απαιτήσεις οδήγησης. Στην υβριδική λειτουργία, το όχημα τροφοδοτείται και από τις δύο πηγές ισχύος. Η μέγιστη κατανάλωση ενέργειας ελέγχεται από την μπαταρία, έτσι ώστε οι κυψέλες καυσίμου να μπορούν να λειτουργούν με τη βέλτιστη απόδοση. Στη λειτουργία F-Cell, η ηλεκτρική ενέργεια από τις κυψέλες καυσίμου διατηρεί συνεχώς φορτισμένη την μπαταρία υψηλής τάσης, πράγμα που σημαίνει ότι η ηλεκτρική ενέργεια από τις κυψέλες καυσίμου υδρογόνου χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά για οδήγηση, και αυτός είναι ένας ιδανικός τρόπος εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας μπαταρίας για συγκεκριμένη οδήγηση καταστάσεις. Στη λειτουργία μπαταρίας, το όχημα τροφοδοτείται εξ ολοκλήρου από ηλεκτρισμό. Ο ηλεκτροκινητήρας τροφοδοτείται από μπαταρία και οι κυψέλες καυσίμου είναι απενεργοποιημένες, κάτι που είναι καλύτερο για μικρές αποστάσεις. Τέλος, υπάρχει μια λειτουργία φόρτισης κατά την οποία η φόρτιση της μπαταρίας υψηλής τάσης έχει προτεραιότητα, για παράδειγμα όταν θέλετε να φορτίσετε τη μπαταρία στο μέγιστο συνολικό της εύρος πριν από την εκφόρτιση υδρογόνου. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε επίσης να δημιουργήσουμε ένα απόθεμα ισχύος πριν ανεβούμε ή πριν από μια πολύ δυναμική διαδρομή. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης της GLC F-Cell είναι πολύ αθόρυβο, κάτι που περιμέναμε και η επιτάχυνση είναι στιγμιαία μόλις πατήσετε το πεντάλ του γκαζιού, όπως συμβαίνει με τα ηλεκτρικά οχήματα. Το πλαίσιο είναι ρυθμισμένο για να αποτρέπει την υπερβολική κλίση του αμαξώματος και αποδίδει πολύ ικανοποιητικά, χάρη και στην ιδανική κατανομή βάρους μεταξύ των δύο αξόνων σχεδόν 50-50.

Όσον αφορά την αναγέννηση ενέργειας, η φόρτιση της μπαταρίας μειώθηκε από 30 σε 91 τοις εκατό κατά την οδήγηση σε ανηφόρα μετά από μόλις 51 χιλιόμετρα, αλλά κατά την οδήγηση σε κατηφόρα λόγω φρεναρίσματος και ανάκτησης, αυξήθηκε ξανά στο 67 τοις εκατό. Διαφορετικά, η κίνηση είναι δυνατή με τρία στάδια αναγέννησης, τα οποία ελέγχουμε με μοχλούς δίπλα στο τιμόνι, παρόμοια με αυτά που έχουμε συνηθίσει σε αυτοκίνητα με αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων.

Η Mercedes-Benz παρουσίασε το πρώτο της όχημα κυψελών καυσίμου το 1994 (NECA 1), ακολουθούμενο από πολλά πρωτότυπα, συμπεριλαμβανομένης της Mercedes-Benzon Class A το 2003. Το 2011, η εταιρεία διοργάνωσε ένα ταξίδι σε όλο τον κόσμο. Η F-Cell World Drive και το 2015, ως μέρος της μελέτης F 015 Luxury and Motion, εισήγαγαν ένα plug-in υβριδικό σύστημα κυψελών καυσίμου για 1.100 χιλιόμετρα οδήγησης με μηδενικές εκπομπές ρύπων. Η ίδια αρχή ισχύει τώρα για τη Mercedes-Benz GLC F-Cell, η οποία αναμένεται να κυκλοφορήσει σε περιορισμένες εκδόσεις πριν από το τέλος του τρέχοντος έτους.

Οι δεξαμενές υδρογόνου που κατασκευάζονται στο Mannheim τοποθετούνται σε ασφαλές σημείο μεταξύ των δύο αξόνων και προστατεύονται επιπλέον από ένα βοηθητικό πλαίσιο. Το εργοστάσιο της Daimler στο Untertürkheim παράγει ολόκληρο το σύστημα κυψελών καυσίμου και το απόθεμα περίπου 400 κυψελών καυσίμου προέρχεται από το εργοστάσιο της Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) στη Βρετανική Κολομβία, το πρώτο εργοστάσιο αποκλειστικά αφιερωμένο στην παραγωγή και τη συναρμολόγηση καυσίμου. στοίβες κυττάρων. Τέλος: η μπαταρία ιόντων λιθίου προέρχεται από τη θυγατρική Accumotive της Daimler στη Σαξονία της Γερμανίας.

Συνέντευξη: Jürgen Schenck, Διευθυντής του Προγράμματος Electric Vehicle της Daimler

Ένας από τους πιο απαιτητικούς τεχνικούς περιορισμούς στο παρελθόν ήταν η λειτουργία του συστήματος σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μπορείτε να ξεκινήσετε αυτό το αυτοκίνητο στους 20 βαθμούς Κελσίου κάτω από το μηδέν;

Φυσικά μπορείτε να. Χρειαζόμαστε προθέρμανση, κάποιου είδους θέρμανση, για να ετοιμάσουμε το σύστημα κυψελών καυσίμου. Γι' αυτό ξεκινάμε με μια γρήγορη εκκίνηση με μπαταρία, η οποία φυσικά είναι δυνατή και σε θερμοκρασίες κάτω από 20 βαθμούς κάτω από το μηδέν. Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε όλη τη διαθέσιμη ισχύ και πρέπει να μείνουμε κατά τη διάρκεια της προθέρμανσης, αλλά στην αρχή υπάρχουν περίπου 50 «άλογα» διαθέσιμα για να οδηγήσουν το αυτοκίνητο. Αλλά από την άλλη πλευρά, θα προσφέρουμε επίσης έναν φορτιστή βυσμάτων και ο πελάτης θα έχει τη δυνατότητα να προθερμάνει την κυψέλη καυσίμου. Σε αυτήν την περίπτωση, όλη η ισχύς θα είναι αρχικά διαθέσιμη. Η προθέρμανση μπορεί επίσης να ρυθμιστεί μέσω της εφαρμογής smartphone.

Το Mercedes-Benz GLC F-Cell έχει τετρακίνηση; Ποια είναι η χωρητικότητα μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου;

Ο κινητήρας βρίσκεται στον πίσω άξονα, επομένως το αυτοκίνητο είναι πισωκίνητο. Η μπαταρία έχει καθαρή χωρητικότητα 9,1 κιλοβατώρες.

Που θα το κάνεις;

Στη Βρέμη, παράλληλα με αυτοκίνητο με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Τα στοιχεία παραγωγής θα είναι χαμηλά καθώς η παραγωγή περιορίζεται στην παραγωγή κυψελών καυσίμου.

Πού θα τοποθετήσετε το GLC F-Cell σε προσιτή τιμή;

Η τιμή θα είναι συγκρίσιμη με αυτή ενός plug-in υβριδικού μοντέλου diesel με παρόμοιες προδιαγραφές. Δεν μπορώ να σας πω το ακριβές ποσό, αλλά πρέπει να είναι λογικό, διαφορετικά δεν θα το αγόραζε κανείς.

Σχεδόν 70.000 €, πόσο αξίζει το Toyota Mirai;

Το plug-in υβριδικό πετρελαιοκίνητο όχημά μας που ανέφερα θα είναι διαθέσιμο σε αυτόν τον τομέα, ναι.

Τι εγγυήσεις θα δώσετε στους πελάτες σας;

Θα έχει πλήρη εγγύηση. Το αυτοκίνητο θα είναι διαθέσιμο σε πρόγραμμα πλήρους μίσθωσης υπηρεσιών, το οποίο θα περιλαμβάνει και εγγυήσεις. Περιμένω να είναι περίπου 200.000 km ή 10 χρόνια, αλλά επειδή θα είναι μίσθωση δεν θα είναι τόσο σημαντικό.

Πόσο ζυγίζει το αυτοκίνητο;

Είναι κοντά σε ένα plug-in υβριδικό crossover. Το σύστημα κυψελών καυσίμου είναι συγκρίσιμο σε βάρος με έναν τετρακύλινδρο κινητήρα, το plug-in υβριδικό σύστημα είναι παρόμοιο, αντί για ένα αυτόματο κιβώτιο εννέα ταχυτήτων, έχουμε έναν ηλεκτρικό κινητήρα στον πίσω άξονα και αντί για μια κασσίτερο δεξαμενή βενζίνη. ή ντίζελ – δεξαμενές υδρογόνου από ανθρακονήματα. Είναι ελαφρώς βαρύτερο συνολικά λόγω του πλαισίου που υποστηρίζει και προστατεύει τη δεξαμενή υδρογόνου.

Ποια πιστεύετε ότι είναι τα κύρια χαρακτηριστικά του οχήματός σας με κυψέλες καυσίμου σε σύγκριση με αυτά που οι Ασιάτες έχουν ήδη εισαγάγει στην αγορά;

Προφανώς, επειδή είναι plug-in υβριδικό, λύνει ένα από τα κύρια προβλήματα που επηρεάζουν τη λήψη οχημάτων κυψελών καυσίμου. Παρέχοντάς τους αυτονομία 50 χιλιομέτρων μόνο με μια μπαταρία, οι περισσότεροι από τους πελάτες μας θα μπορούν να οδηγούν χωρίς να χρειάζονται υδρογόνο. Τότε μην ανησυχείτε για την έλλειψη σταθμών φόρτισης υδρογόνου. Ωστόσο, καθώς οι σταθμοί υδρογόνου γίνονται πιο συνηθισμένοι σε μακρινά ταξίδια, ο χρήστης μπορεί εύκολα και γρήγορα να γεμίσει πλήρως τις δεξαμενές.

Όσον αφορά το κόστος λειτουργίας, ποια είναι η διαφορά μεταξύ της χρήσης ενός αυτοκινήτου με μπαταρίες ή υδρογόνο;

Η πλήρης λειτουργία με μπαταρία είναι φθηνότερη. Στη Γερμανία κοστίζει περίπου 30 σεντς ανά κιλοβατώρα, που σημαίνει περίπου 6 ευρώ ανά 100 χιλιόμετρα. Με το υδρογόνο το κόστος ανεβαίνει στα 8-10 ευρώ ανά 100 χιλιόμετρα, λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση περίπου ενός κιλού υδρογόνου ανά 100 χιλιόμετρα. Αυτό σημαίνει ότι η οδήγηση με υδρογόνο είναι περίπου 30 τοις εκατό πιο ακριβή.

Συνέντευξη: καθ. Dr. Christian Mordic, Διευθυντής κυψελών καυσίμου Daimler

Ο Christian Mordik ηγείται του Fuel Cell Drives Division της Daimler και είναι ο Γενικός Διευθυντής της NuCellSys, θυγατρικής της Daimler για κυψέλες καυσίμου και συστήματα αποθήκευσης υδρογόνου για αυτοκίνητα. Του μιλήσαμε για το μέλλον της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου και της προπαραγωγής GLC F-Cell.

Τα ηλεκτρικά οχήματα με κυψέλες καυσίμου (FCEV) θεωρούνται το μέλλον της πρόωσης. Τι εμποδίζει αυτή την τεχνολογία να γίνει συνηθισμένη;

Όταν πρόκειται για την αγοραία αξία των συστημάτων κυψελών καυσίμου αυτοκινήτου, κανείς δεν αμφιβάλλει πλέον για την απόδοσή τους. Η υποδομή φόρτισης εξακολουθεί να είναι η μεγαλύτερη πηγή αβεβαιότητας των πελατών. Ωστόσο, ο αριθμός των αντλιών υδρογόνου αυξάνεται παντού. Χάρη στη νέα γενιά του οχήματός μας που βασίζεται στη Mercedes-Benz GLC και την ενσωμάτωση της τεχνολογίας σύνδεσης, επιτύχαμε μια επιπλέον αύξηση στην αυτονομία και τις δυνατότητες φόρτισης. Φυσικά, το κόστος παραγωγής είναι μια άλλη πτυχή, αλλά και εδώ έχουμε σημειώσει σημαντική πρόοδο και βλέπουμε ξεκάθαρα τι μπορεί να βελτιωθεί.

Επί του παρόντος, το υδρογόνο για την πρόωση κυψελών καυσίμου συνεχίζει να προέρχεται κυρίως από ορυκτές πηγές ενέργειας όπως το φυσικό αέριο. Δεν είναι ακόμα πολύ πράσινο, έτσι δεν είναι;

Στην πραγματικότητα δεν είναι. Αλλά αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα για να δείξουμε ότι η οδήγηση κυψελών καυσίμου χωρίς τοπικές εκπομπές μπορεί να είναι η σωστή εναλλακτική λύση. Ακόμη και με το υδρογόνο που προέρχεται από φυσικό αέριο, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα σε ολόκληρη την αλυσίδα θα μπορούσαν να μειωθούν κατά 25 τοις εκατό. Είναι σημαντικό να μπορούμε να παράγουμε υδρογόνο σε πράσινη βάση και ότι υπάρχουν πράγματι πολλοί τρόποι για να επιτευχθεί αυτό. Το υδρογόνο είναι ένας ιδανικός φορέας για την αποθήκευση της αιολικής και ηλιακής ενέργειας, που δεν παράγονται συνεχώς. Με ένα διαρκώς αυξανόμενο μερίδιο ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το υδρογόνο θα διαδραματίζει όλο και πιο σημαντικό ρόλο στο συνολικό ενεργειακό σύστημα. Κατά συνέπεια, θα γίνεται όλο και πιο ελκυστικό στον τομέα της κινητικότητας.

Παίζει ρόλο εδώ η εμπλοκή σας στην ανάπτυξη σταθερών συστημάτων κυψελών καυσίμου;

Ακριβώς. Το δυναμικό του υδρογόνου είναι ευρύτερο από ό,τι μόνο στα αυτοκίνητα, για παράδειγμα, στον τομέα των υπηρεσιών, στη βιομηχανία και στην καθημερινή ζωή, είναι προφανές και απαιτεί την ανάπτυξη νέων στρατηγικών. Οι οικονομίες κλίμακας και η σπονδυλωτή είναι σημαντικοί παράγοντες εδώ. Μαζί με την καινοτόμο θερμοκοιτίδα Lab1886 και τους ειδικούς υπολογιστών, αναπτύσσουμε επί του παρόντος πρωτότυπα συστήματα για παροχή ρεύματος έκτακτης ανάγκης σε κέντρα υπολογιστών και άλλες σταθερές εφαρμογές.

Ποια είναι τα επόμενα βήματά σας;

Χρειαζόμαστε ενιαία βιομηχανικά πρότυπα, ώστε να μπορέσουμε να προχωρήσουμε προς την παραγωγή οχημάτων μεγάλης κλίμακας. Σε περαιτέρω εξελίξεις, ιδιαίτερη σημασία θα έχει η μείωση του κόστους υλικών. Αυτό περιλαμβάνει περαιτέρω μείωση του μεγέθους των εξαρτημάτων και την αναλογία ακριβών υλικών. Εάν συγκρίνουμε το τρέχον σύστημα με το σύστημα F-Cell της Mercedes-Benz B-Class, έχουμε ήδη πετύχει πολλά - ήδη μειώνοντας την περιεκτικότητα σε πλατίνα κατά 90 τοις εκατό. Πρέπει όμως να προχωρήσουμε. Η βελτιστοποίηση των διαδικασιών παραγωγής συμβάλλει πάντα στη μείωση του κόστους - αλλά είναι περισσότερο θέμα οικονομιών κλίμακας. Συνεργασίες, έργα πολλών κατασκευαστών όπως η Autostack Industrie και αναμενόμενες παγκόσμιες επενδύσεις στην τεχνολογία σίγουρα θα βοηθήσουν σε αυτό. Πιστεύω ότι μέχρι τα μέσα της επόμενης δεκαετίας και σίγουρα μετά το 2025, η σημασία των κυψελών καυσίμου γενικότερα θα αυξηθεί και θα είναι ιδιαίτερα σημαντικές στον τομέα των μεταφορών. Αλλά δεν θα έχει τη μορφή ξαφνικής έκρηξης, καθώς οι κυψέλες καυσίμου στην παγκόσμια αγορά είναι πιθανό να συνεχίσουν να καταλαμβάνουν μόνο ένα μονοψήφιο ποσοστό. Αλλά ακόμη και τα μικρά ποσά βοηθούν στον καθορισμό προτύπων που είναι ιδιαίτερα σημαντικά για τη μείωση του κόστους.

Ποιος είναι ο αγοραστής-στόχος ενός οχήματος κυψελών καυσίμου και τι ρόλο παίζει στο χαρτοφυλάκιο κινητήρων της εταιρείας σας;

Οι κυψέλες καυσίμου παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για πελάτες που χρειάζονται μεγάλη εμβέλεια καθημερινά και εγκαταλείπουν τις αντλίες υδρογόνου. Ωστόσο, για οχήματα σε αστικές περιοχές, η ηλεκτρική κίνηση με μπαταρία είναι αυτή τη στιγμή μια πολύ καλή λύση.

Η GLC F-Cell είναι κάτι ξεχωριστό σε όλο τον κόσμο λόγω της plug-in υβριδικής κίνησης. Γιατί συνδυάσατε κυψέλες καυσίμου και τεχνολογία μπαταρίας;

Θέλαμε να εκμεταλλευτούμε τον υβριδισμό, όχι να επιλέξουμε μεταξύ Α ή Β. Η μπαταρία έχει τρία πλεονεκτήματα: μπορούμε να ανακτήσουμε ηλεκτρική ενέργεια, να υπάρχει πρόσθετη ενέργεια κατά την επιτάχυνση και η εμβέλεια αυξάνεται. Η λύση συνδεσιμότητας θα βοηθήσει τους οδηγούς στα αρχικά στάδια ανάπτυξης της υποδομής, όταν το δίκτυο αντλιών υδρογόνου εξακολουθεί να υπάρχει έλλειψη. Για 50 χιλιόμετρα, μπορείτε να φορτίσετε το αυτοκίνητό σας στο σπίτι. Και στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό είναι αρκετό για να φτάσετε στην πρώτη σας αντλία υδρογόνου.

Είναι το σύστημα κυψελών καυσίμου περισσότερο ή λιγότερο περίπλοκο από έναν σύγχρονο κινητήρα ντίζελ;

Οι κυψέλες καυσίμου είναι επίσης πολύπλοκες, ίσως και ελαφρώς μικρότερες, αλλά ο αριθμός των εξαρτημάτων είναι περίπου ο ίδιος.

Και αν συγκρίνετε το κόστος;

Εάν ο αριθμός των plug-in υβριδικών και κυψελών καυσίμου που παράγονται ήταν ο ίδιος, θα ήταν ήδη στο ίδιο επίπεδο τιμών σήμερα.

Είναι λοιπόν τα plug-in υβριδικά οχήματα κυψελών καυσίμου η απάντηση στο μέλλον της κινητικότητας;

Σίγουρα θα μπορούσες να είσαι ένας από αυτούς. Οι μπαταρίες και οι κυψέλες καυσίμου σχηματίζουν μια συμβίωση καθώς και οι δύο τεχνολογίες αλληλοσυμπληρώνονται πολύ καλά. Η ισχύς και η ταχύτερη απόκριση των μπαταριών υποστηρίζουν κυψέλες καυσίμου που βρίσκουν το ιδανικό εύρος λειτουργίας τους σε καταστάσεις οδήγησης που απαιτούν συνεχή αύξηση της ισχύος και μεγαλύτερη αυτονομία. Στο μέλλον, θα είναι δυνατός ο συνδυασμός ευέλικτων μπαταριών και μονάδων κυψελών καυσίμου, ανάλογα με το σενάριο κινητικότητας και τον τύπο του οχήματος.