Mercedes-Benz GLC F-Cell съчетава 24-годишен опит

В сравнение с предишното поколение автомобил с горивни клетки Mercedes (клас B, който се предлага в малки количества от 2011 г.), системата с горивни клетки е с 30 % по -компактна и може да бъде инсталирана в нормалното отделение на двигателя, като същевременно развива 40 % повече мощност. ... Горивните клетки също имат вградени 90 процента по -малко платина и те също са 25 процента по -леки. С 350 Нютон метра въртящ момент и 147 киловата мощност, прототипът на GLC F-Cell реагира незабавно на педала на газта, както станахме свидетели като колега главен инженер на 40-километрова верига. Щутгарт. Пробегът в режим H2 е 437 километра (NEDC в хибриден режим) и 49 километра в режим на батерията (NEDC в режим на батерия). И благодарение на съвременната технология с водороден резервоар от 700 бара, GLC F-Cell може да се зареди само за три минути.

Вградената хибридна горивна клетка съчетава предимствата на двете технологии за шофиране с нулеви емисии и оптимизира използването на двата източника на енергия, за да отговори на настоящите изисквания за шофиране. В хибриден режим автомобилът се захранва от двата източника на енергия. Пиковата консумация на енергия се контролира от батерията, така че горивните клетки могат да работят с оптимална ефективност. В режим F-Cell, електричеството от горивните клетки постоянно поддържа заредената батерия с високо напрежение, което означава, че електричеството от водородните горивни клетки се използва почти изключително за шофиране, което е идеален начин за пестене на електроенергия от батерията за определено шофиране ситуации. В режим на батерия автомобилът се захранва изцяло от електричество. Електрическият мотор се захранва от батерия и горивните клетки са изключени, което е най -добре за къси разстояния. И накрая, има режим на зареждане, при който зареждането на батерията с високо напрежение има приоритет, например когато искате да заредите батерията до нейния максимален общ обхват преди разреждане на водород. По този начин можем също да натрупаме резерв от мощност преди изкачване или преди много динамично каране. Задвижването на GLC F-Cell е много тихо, което очаквахме, а ускорението е мигновено веднага щом натиснете педала на газта, както е при електрическите превозни средства. Шасито е настроено така, че да предотврати прекалено накланяне на каросерията и работи много задоволително, също благодарение на идеалното разпределение на теглото между двете оси от почти 50-50.

По отношение на регенерацията на енергия, зарядът на акумулатора спадна от 30 на 91 процента при шофиране нагоре след само 51 километра, но при шофиране надолу поради спиране и възстановяване, той отново се повиши до 67 процента. Иначе задвижването е възможно с три етапа на регенерация, които контролираме с лостове до волана, много подобни на тези, с които сме свикнали в автомобили с автоматична трансмисия.

Mercedes-Benz представи първия си автомобил с горивни клетки през 1994 г. (NECA 1), последван от няколко прототипа, включително Mercedes-Benzon клас А през 2003 г. През 2011 г. компанията организира околосветско пътешествие. F-Cell World Drive, а през 2015 г., като част от проучването F 015 Luxury and Motion, те въведоха вградена хибридна система с горивни клетки за 1.100 километра нулеви емисии. Същият принцип сега важи и за Mercedes-Benz GLC F-Cell, който се очаква да излезе на пазара в ограничени серии преди края на тази година.

Резервоарите за водород, произведени в Манхайм, са монтирани на безопасно място между двете оси и са допълнително защитени от спомагателна рамка. Заводът на Daimler Untertürkheim произвежда цялата система с горивни клетки, а запасите от около 400 горивни клетки идват от завода на Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) в Британска Колумбия, първият завод, изцяло посветен на производството и сглобяването на горива. купчини клетки. И накрая: литиево-йонната батерия идва от дъщерното дружество на Daimler Accumotive в Саксония, Германия.

Интервю: Юрген Шенк, директор на програмата за електрически превозни средства в Daimler

Едно от най -предизвикателните технически ограничения в миналото е работата на системата при ниски температури. Можете ли да запалите тази кола при 20 градуса по Целзий под нулата?

Разбира се можете да. Нуждаем се от предварително загряване, някакъв вид отопление, за да подготвим системата с горивни клетки. Ето защо започваме с бърз старт с батерия, което разбира се е възможно и при температури под 20 градуса под нулата. Не можем да използваме цялата налична мощност и трябва да останем по време на загрявката, но в началото има на разположение около 50 „коня“ за управление на колата. Но от друга страна, ние също ще предложим plug-in зарядно устройство и клиентът ще има възможност предварително да загрее горивната клетка. В този случай цялата мощност ще бъде налична първоначално. Предварителното загряване може да се настрои и чрез приложението за смартфон.

Има ли Mercedes-Benz GLC F-Cell задвижване на всички колела? Какъв е капацитетът на литиево-йонна батерия?

Двигателят е на задния мост, така че колата е със задно задвижване. Батерията има нетен капацитет от 9,1 киловатчаса.

Къде ще го направите?

В Бремен, паралелно с кола с двигател с вътрешно горене. Производствените данни ще бъдат ниски, тъй като производството е ограничено до производството на горивни клетки.

Къде ще поставите GLC F-Cell на достъпна цена?

Цената ще бъде сравнима с тази на plug-in хибриден дизелов модел със сходни спецификации. Не мога да ви кажа точната сума, но трябва да е разумна, в противен случай никой нямаше да я купи.

Близо 70.000 XNUMX евро, колко струва Toyota Mirai?

Нашето plug-in хибридно дизелово превозно средство, което споменах, ще се предлага в тази област, да.

Какви гаранции ще дадете на клиентите си?

Той ще има пълна гаранция. Автомобилът ще се предлага в лизинг с пълна услуга, която ще включва и гаранции. Очаквам това да е на около 200.000 10 км или XNUMX години, но тъй като ще е под наем, няма да е толкова важно.

Колко тежи колата?

Близо е до plug-in хибриден кросоувър. Системата с горивни клетки е сравнима по тегло с четирицилиндров двигател, Plug-in хибридната система е подобна, вместо деветстепенна автоматична скоростна кутия имаме електрически мотор на задната ос и вместо тенекиен резервоар от бензин. или дизел – въглеродни влакна резервоари за водород. Като цяло е малко по-тежък поради рамката, която поддържа и защитава резервоара за водород.

Кои според вас са основните характеристики на вашия автомобил с горивни клетки в сравнение с това, което азиатците вече представиха на пазара?

Очевидно, тъй като е plug-in хибрид, той решава един от основните проблеми, засягащи приемането на превозни средства с горивни клетки. Като им осигурим полетен обсег от 50 километра само с батерия, повечето от нашите клиенти ще могат да шофират без нужда от водород. Тогава не се притеснявайте за липсата на водородни зарядни станции. Въпреки това, тъй като водородните станции стават все по -често срещани при дълги пътувания, потребителят може лесно и бързо да напълни напълно резервоарите.

По отношение на текущите разходи, каква е разликата между използването на кола с батерии или водород?

Изцяло работата на батерията е по -евтина. В Германия това струва около 30 цента на киловатчас, което означава около 6 евро на 100 километра. С водорода цената се повишава до 8-10 евро на 100 километра, като се вземе предвид консумацията на около един килограм водород на 100 километра. Това означава, че шофирането с водород е с около 30 процента по -скъпо.

Интервю: проф. Д -р Кристиан Мордик, директор на горивните клетки на Daimler

Кристиан Мордик ръководи отдела на Daimler за горивни клетки и е генерален мениджър на NuCellSys, дъщерно дружество на Daimler за горивни клетки и системи за съхранение на водород за автомобили. Говорихме с него за бъдещето на технологията на горивните клетки и предсерийната GLC F-Cell.

Електрическите превозни средства с горивни клетки (FCEV) се разглеждат като бъдещето на задвижването. Какво пречи тази технология да стане обичайна?

Що се отнася до пазарната стойност на автомобилните системи с горивни клетки, вече никой не се съмнява в тяхното представяне. Инфраструктурата за зареждане продължава да бъде най -големият източник на несигурност на клиентите. Въпреки това броят на водородните помпи расте навсякъде. С новото поколение на нашия автомобил, базирано на Mercedes-Benz GLC и интегрирането на технологията за свързване, ние постигнахме допълнително увеличение на обхвата и възможностите за зареждане. Разбира се, производствените разходи са друг аспект, но и тук сме постигнали значителен напредък и ясно виждаме какво може да се подобри.

В момента водородът за задвижване на горивни клетки продължава да се извлича предимно от изкопаеми енергийни източници като природен газ. Още не е съвсем зелено, нали?

Всъщност не е. Но това е само първата стъпка в показването, че шофирането с горивни клетки без локални емисии може да бъде правилната алтернатива. Дори с водород, получен от природен газ, емисиите на въглероден диоксид по цялата верига могат да бъдат намалени с добри 25 процента. Важно е, че можем да произвеждаме водород на екологична основа и че наистина има много начини да постигнем това. Водородът е идеален носител за съхранение на вятърна и слънчева енергия, които не се произвеждат непрекъснато. С непрекъснато нарастващия дял на възобновяемите енергийни източници, водородът ще играе все по-важна роля в цялостната енергийна система. Следователно той ще става все по-привлекателен за сектора на мобилността.

Вашето участие в разработването на стационарни системи с горивни клетки играе ли роля тук?

Точно. Потенциалът на водорода е по -широк, отколкото само в автомобилите, например в сферата на услугите, промишлеността и бита, е очевиден и изисква разработване на нови стратегии. Икономиите от мащаба и модулността са важни фактори тук. Заедно с нашия иновативен инкубатор Lab1886 и компютърни експерти в момента разработваме прототипни системи за аварийно захранване за компютърни центрове и други фиксирани приложения.

Какви са следващите ви стъпки?

Имаме нужда от единни индустриални стандарти, за да можем да преминем към широкомащабно производство на превозни средства. При по-нататъшното развитие намаляването на материалните разходи ще бъде от особено значение. Това включва допълнително намаляване на компонентите и дела на скъпите материали. Ако сравним сегашната система със системата F-Cell на Mercedes-Benz B-Class, вече сме постигнали много - вече чрез намаляване на съдържанието на платина с 90 процента. Но трябва да продължим напред. Оптимизирането на производствените процеси винаги помага за намаляване на разходите - но това е по-скоро въпрос на икономии от мащаба. Сътрудничеството, проекти с множество производители като Autostack Industrie и очакваните глобални инвестиции в технологии със сигурност ще помогнат за това. Вярвам, че до средата на следващото десетилетие и със сигурност след 2025 г. значението на горивните клетки като цяло ще се увеличи и те ще бъдат особено важни в транспортния сектор. Но това няма да дойде под формата на внезапна експлозия, тъй като горивните клетки на световния пазар вероятно ще продължат да заемат само едноцифрен процент. Но дори скромните суми помагат да се определят стандарти, които са особено важни за намаляване на разходите.

Кой е целевият купувач на превозно средство с горивни клетки и каква роля играе в портфолиото на силовите агрегати на вашата компания?

Горивните клетки са от особен интерес за клиенти, които се нуждаят от дълъг обхват всеки ден и които не използват водородни помпи. Въпреки това, за превозни средства в градска среда, електрическото задвижване на батерията в момента е много добро решение.

GLC F-Cell е нещо специално в света заради своето plug-in хибридно задвижване. Защо комбинирахте горивни клетки и технология за батерии?

Искахме да се възползваме от хибридизацията, вместо да избираме между A или B. Батерията има три предимства: можем да възстановим електричеството, допълнителна енергия е налична по време на ускорението и обхватът се увеличава. Решението за свързаност ще помогне на шофьорите в ранните етапи на развитие на инфраструктурата, когато мрежата на водородната помпа все още е в недостиг. За 50 километра можете да зареждате колата си у дома. И в повечето случаи това е достатъчно, за да стигнете до първата си водородна помпа.

Дали системата с горивни клетки е повече или по -малко сложна от съвременния дизелов двигател?

Горивните клетки също са сложни, може би дори малко по -малки, но броят на компонентите е приблизително еднакъв.

И ако сравните разходите?

Ако броят на произведените хибриди и горивни клетки беше същият, те вече щяха да са на същото ниво на цените днес.

И така, дали plug-in хибридните превозни средства с горивни клетки са отговорът на бъдещето на мобилността?

Определено бихте могли да сте един от тях. Батериите и горивните клетки образуват симбиоза, тъй като и двете технологии се допълват много добре. Мощността и по-бързата реакция на батериите поддържат горивни клетки, които намират своя идеален работен обхват в ситуации на шофиране, които изискват постоянно увеличаване на мощността и по-голям обхват. В бъдеще ще бъде възможна комбинация от гъвкави батерии и модули с горивни клетки в зависимост от сценария за мобилност и типа превозно средство.