BMW spustilo vlastnú výrobu palivových článkov pre vodíkové BMW iX5 Hydrogen
Malá séria vodíkových vozidiel BMW iX5 Hydrogen sa od konca tohto roka dostane po celom svete do testovacej a predvádzacej prevádzky
Predseda predstavenstva spoločnosti BMW AG Oliver Zipse a Frank Weber, člen predstavenstva BMW AG zodpovedný za vývoj v mníchovskom firemnom kompetenčnom centre pre vodík spoločne spustili výrobu systémov palivových článkov. Dôvodom je malá séria vodíkových vozidiel BMW iX5 Hydrogen, ktoré sa od konca tohto roka dostanú po celom svete do testovacej a predvádzacej prevádzky. Kombinácia palivových článkov a vysokovýkonnej batérie má obohatiť ponuku spoločnosti o unikátnu formu pohonu určenú pre prémiový segment. Spoločnosť BMW Group má v technológii vodíkového pohonu vizionársku a priekopnícku úlohu, ktorej cieľom je dosiahnuť diverzifikovanejší prechod na bezemisnú mobilitu.
„Vodík ako univerzálny zdroj energie hrá kľúčovú úlohu na ceste ku klimatickej neutralite. Jeho význam podstatne vzrastie aj v oblasti individuálnej mobility. Domnievame sa, že vozidlá na vodíkový pohon majú ideálne technologické predpoklady na to, aby sa zaradili vedľa batériových elektrických automobilov a doplnili tak ponuku na poli elektromobility,“ povedal Oliver Zipse. „Spustením malosériovej výroby palivových článkov demonštrujeme technickú vyspelosť tohto typu pohonu a zdôrazňujeme jeho potenciál pre budúcnosť.“
„Naša dlhoročná práca na výskume a vývoji nám umožnila vyťažiť z vodíkovej technológie maximum,“ dodal Frank Weber. „V druhej generácii palivových článkov, ktorá je súčasťou vozidla BMW iX5 Hydrogen, sa nám podarilo viac ako zdvojnásobiť trvalý výkon palivového článku, pričom sa zároveň s tým výrazne znížila jeho hmotnosť aj veľkosť.“
Technologické znalosti a vysoké štandardy hospodárnosti poháňacej sústavy
Spoločnosť BMW Group bude vyrábať vysoko účinné systémy palivových článkov vo svojom vlastnom centre špecializovanom na vodíkovú technológiu. Táto technológia tvorí jeden zo základných prvkov vodíkového modelu BMW iX5 Hydrogen a generuje vysoký trvalý výkon 125 kW (170 k). Spolupracuje s elektromotorom BMW eDrive piatej generácie a s vysokovýkonnou batériou vyvinutou špeciálne pre toto vozidlo. Celkový maximálny výkon celej sústavy dosahuje hodnotu 275 kW (374 k). Vývojový tím zabudoval pohonnú sústavu tvorenú dvojicou vodíkových nádrží, palivovým článkom a elektromotorom do existujúcej platformy modelu BMW X5. Vozidlo BMW iX5 Hydrogen už úspešne preukázalo svoju vynikajúcu každodennú použiteľnosť aj počas zimných testov pri veľmi nízkych teplotách, ktoré sa konali začiatkom tohto roka vo Švédsku.
Pôsobivé výsledky testov tejto novej malej série vozidiel sa opierajú o rozsiahle skúsenosti spoločnosti BMW Group s využitím vodíka na pohon automobilov. Motory spaľujúce vodík sa používali už pred príchodom systému palivových článkov. Úvahy o celkovej účinnosti vodíkových systémov prinútili spoločnosť BMW Group pokračovať vo vývoji. Od roku 2015 absolvovali testy systémy s vodíkovými palivovými článkami v modeloch BMW radu 5 Gran Turismo Hydrogen Cell. Technológia palivových článkov sa odvtedy neustále zdokonaľovala a využívala rozsiahle skúsenosti z oblasti konvenčných pohonných technológií. Zároveň sa na ňu uplatňovali náročné štandardy na celkovú funkčnosť, ktoré musia podstúpiť všetky vozidlá spoločnosti.
Výroba systémov palivových článkov v Mníchove
V palivovom článku prebieha chemická reakcia medzi vodíkom z nádrží a kyslíkom zo vzduchu. Pre účinnosť pohonného systému má zásadný význam udržiavanie stáleho prísunu oboch prvkov do membrány palivového článku. Okrem technologických ekvivalentov prvkov, ktoré sa nachádzajú v spaľovacích motoroch, ako sú chladiče nasávaného vzduchu, vzduchové filtre, riadiace jednotky a senzory, vyvinula spoločnosť BMW Group pre svoj nový systém palivových článkov aj špeciálne vodíkové komponenty. Patria medzi ne napríklad vysokorýchlostný kompresor s turbínou a vysokonapäťové čerpadlo chladiacej kvapaliny.
BMW Group odoberá jednotlivé palivové články potrebné na výrobu BMW iX5 Hydrogen od spoločnosti Toyota Motor Corporation. Obe spoločnosti efektívne a so vzájomnou dôverou spolupracujú na systémoch pohonu palivovými článkami už od roku 2013. Systémy palivových článkov sa vyrábajú vo dvoch hlavných krokoch. Jednotlivé palivové články sa najskôr zostavia do modulov, ďalší krok zahŕňa montáž všetkých ostatných komponentov, ktoré vytvoria kompletný systém palivových článkov.
Skladanie palivových článkov na seba je plne automatizovaný proces. Akonáhle sú jednotlivé komponenty skontrolované, či nie sú poškodené, je súbor strojovo stlačený hmotnosťou piatich ton a umiestnený do puzdra. Puzdro článkov sa vyrába v zlievarni ľahkých kovov v závode BMW Group v Landshute technikou liatia do pieskovej formy. V tomto procese sa roztavený hliník naleje do formy zo zhutneného piesku zmiešaného s kaučukom. Celý proces je špeciálne navrhnutý pre túto malú sériu vozidiel. Prítlačná doska, ktorá privádza vodík a kyslík do zásobníka palivových článkov, je vyrobená z plastových odliatkov a odliatkov z ľahkých zliatin, ktoré tiež vznikajú v továrni v Landshute. Prítlačná doska tvorí okolo puzdra samotných článkov tesnenie, ktoré odoláva plynu a vode.
Konečná montáž palivových článkov zahŕňa napäťovú skúšku spolu s rozsiahlym testovaním chemickej reakcie vo vnútri článkov. Nakoniec sa všetky jednotlivé súčasti spoja v montážnom priestore a vytvorí sa kompletný systém. V tejto fáze montáže systému sa montujú aj ďalšie súčasti, ako sú napríklad kompresor, anóda a katóda, vysokonapäťové čerpadlo chladiacej kvapaliny či káblový zväzok.
