Mercedes-Benz GLC F-Cell ühendab endas 24-aastase kogemuse

Võrreldes eelmise põlvkonna Mercedese kütuseelemendiga autoga (B -klass, mis on saadaval vähesel hulgal alates 2011. aastast), on kütuseelementide süsteem 30 protsenti kompaktsem ja seda saab paigaldada tavalisse mootoriruumi, arendades samal ajal 40 protsenti rohkem võimsust. ... Kütuseelementidesse on plaatina ehitatud ka 90 protsenti vähem ja need on samuti 25 protsenti kergemad. GLC F-Celli prototüüp reageerib 350 njuutonmeetrise pöördemomendi ja 147 kilovattvõimsusega gaasipedaalile koheselt, nagu olime tunnistajad kaasinsenerina 40-kilomeetrisel ringil. Stuttgart. Vahemik H2 -režiimis on 437 kilomeetrit (NEDC hübriidrežiimis) ja 49 kilomeetrit akurežiimis (NEDC akurežiimis). Tänu tänapäevasele 700-baarilisele vesinikupaagi tehnoloogiale saab GLC F-Cell'i laadida vaid kolme minutiga.

Pistikühendusega hübriidkütuseelement ühendab endas mõlema heitevaba sõidutehnoloogia eelised ja optimeerib mõlema energiaallika kasutamist praeguste sõidunõuete täitmiseks. Hübriidrežiimis töötab sõiduk mõlemast jõuallikast. Suurimat energiatarbimist kontrollib aku, nii et kütuseelemendid saavad töötada optimaalse efektiivsusega. F-Cell-režiimis hoiab kütuseelementide elekter pidevalt kõrgepinge aku laetuna, mis tähendab, et vesinikkütuseelementide elektrit kasutatakse peaaegu eranditult sõiduks ja see on ideaalne viis teatud aja jooksul aku säästmiseks. sõiduolukordi. Aku režiimis töötab sõiduk täielikult elektriga. Elektrimootorit toidab aku ja kütuseelemendid on välja lülitatud, mis sobib kõige paremini lühikeste vahemaade jaoks. Lõpuks on olemas laadimisrežiim, kus kõrgepinge aku laadimine on esmatähtis, näiteks kui soovite enne vesiniku tühjendamist laadida aku maksimaalsesse koguvõimsusse. Sel moel saame koguda ka jõuvaru enne üles minekut või enne väga dünaamilist sõitu. GLC F-Celli jõuülekanne on väga vaikne, mida me ootasime ja kiirendus toimub kohe, kui vajutate gaasipedaali, nagu see on elektrisõidukite puhul. Šassii on reguleeritud nii, et vältida kere liigset kallutamist, ja töötab väga rahuldavalt, seda ka tänu ideaalsele kaalujaotusele kahe telje vahel peaaegu 50-50.

Energia taastootmise osas langes aku laadimine 30 kilomeetrilt 91 protsendile ülesmäge sõites vaid 51 kilomeetri pärast, kuid pidurdamise ja taastumise tõttu allamäge sõites tõusis see taas 67 protsendini. Vastasel juhul on ajam võimalik kolme regenereerimisetapiga, mida juhime rooliratta kõrval asuvate hoobade abil, mis on väga sarnased automaatkäigukastiga autodega harjumustele.

Mercedes-Benz tutvustas oma esimest kütuseelemendiga sõidukit juba 1994. aastal (NECA 1), millele järgnesid mitmed prototüübid, sealhulgas Mercedes-Benzon A klass 2003. aastal. 2011. aastal korraldas ettevõte reisi ümber maailma. F-Cell World Drive'i ja 2015. aastal tutvustasid nad F 015 Luxury and Motion uuringu raames pistikühendusega hübriidkütuseelementide süsteemi 1.100 kilomeetri heitgaasita. Sama põhimõte kehtib nüüd ka Mercedes-Benzi GLC F-Cell puhul, mida oodatakse enne selle aasta lõppu piiratud koguses teele.

Mannheimis toodetud vesinikupaagid on paigaldatud kahe telje vahele turvalisse kohta ja on täiendavalt kaitstud abiraamiga. Daimleri Untertürkheimi tehas toodab kogu kütuseelementide süsteemi ja umbes 400 kütuseelemendi varu pärineb Briti Columbias asuvast Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) tehasest, mis on esimene täielikult kütuse tootmisele ja kokkupanemisele pühendatud tehas. virnad rakke. Lõpuks: liitium-ioonaku pärineb Daimleri tütarettevõttelt Accumotive Saksamaalt Saksimaalt.

Intervjuu: Jürgen Schenck, Daimleri elektrisõidukite programmi direktor

Üks raskemaid tehnilisi piiranguid minevikus on olnud süsteemi töö madalatel temperatuuridel. Kas saate selle auto käivitada temperatuuril 20 kraadi Celsiuse järgi?

Muidugi sa suudad. Kütuseelementide süsteemi ettevalmistamiseks vajame eelsoojendust, mingit kuumutamist. Seetõttu hakkame sõitma akuga kiirkäivitusega, mis on muidugi võimalik ka temperatuuril alla 20 kraadi. Me ei saa kasutada kogu saadaolevat jõudu ja peame soojenduse ajaks jääma, kuid alguses on auto juhtimiseks saadaval umbes 50 "hobust". Kuid teisest küljest pakume ka pistiklaadijat ja kliendil on võimalus kütuseelement eelsoojendada. Sel juhul on kogu toide esialgu saadaval. Eelsoojendust saab seadistada ka nutitelefoni rakenduse kaudu.

Kas Mercedes-Benz GLC F-Cellil on nelikvedu? Kui suur on liitium-ioonaku?

Mootor on tagateljel, seega on auto tagaveoline. Aku netovõimsus on 9,1 kilovatt-tundi.

Kus sa seda teed?

Bremenis paralleelselt sisepõlemismootoriga autoga. Tootmisarvud on madalad, kuna tootmine piirdub kütuseelementide tootmisega.

Kuhu paigutate GLC F-Cell taskukohase hinnaga?

Hind on võrreldav sarnaste spetsifikatsioonidega pistikhübriidmudeliga. Ma ei oska teile täpset summat öelda, aga see peab olema mõistlik, muidu poleks keegi seda ostnud.

Ligi 70.000 XNUMX eurot, kui palju on Toyota Mirai väärt?

Meie pluginaga hübriid-diiselmootoriga sõiduk, mida ma mainisin, on selles piirkonnas saadaval, jah.

Milliseid garantiisid annate oma klientidele?

Tal on täielik garantii. Auto on saadaval täisteenusliisinguskeemis, mis sisaldab ka garantiisid. Ma eeldan, et see on umbes 200.000 10 km või XNUMX aastat, kuid kuna see on rendileping, pole see nii oluline.

Kui palju auto kaalub?

See on lähedal pistikühendusega hübriidkrossoverile. Kütuseelemendisüsteem on kaalult võrreldav neljasilindrilise mootoriga, pistikhübriidsüsteem sarnane, üheksakäigulise automaatkäigukasti asemel on meil tagasillal elektrimootor ja plekkpaagi asemel bensiin. või diisel – süsinikkiust vesinikupaagid. See on vesinikupaaki toetava ja kaitsva raami tõttu üldiselt pisut raskem.

Mis on teie arvates teie kütuseelemendiga sõiduki peamised omadused võrreldes sellega, mida aasialased on juba turule toonud?

Ilmselt lahendab see ühe peamise kütuseelemendiga sõidukite vastuvõtmist mõjutava probleemi, kuna see on pistikhübriid. Pakkudes neile 50-kilomeetrise lennuulatuse ainult akuga, saab enamik meie kliente sõita ilma vesiniku vajaduseta. Ärge siis muretsege vesiniku laadimisjaamade puudumise pärast. Kuna aga vesinikujaamad muutuvad pikkadel sõitudel üha tavalisemaks, saab kasutaja hõlpsalt ja kiiresti tankid täielikult täita.

Mis vahe on jooksvate kulude osas akude või vesinikuga auto kasutamisel?

Täielikult akuga töötamine on odavam. Saksamaal maksab see umbes 30 senti kilovatt-tunni eest, mis tähendab umbes 6 eurot 100 kilomeetri kohta. Vesinikuga tõuseb hind 8-10 euroni 100 kilomeetri kohta, kui arvestada umbes ühe kilogrammi vesiniku tarbimist 100 kilomeetri kohta. See tähendab, et vesinikuga sõitmine on umbes 30 protsenti kallim.

Intervjuu: prof. Dr Christian Mordic, Daimleri kütuseelementide direktor

Christian Mordik juhib Daimleri kütuseelementide ajamite osakonda ja on Daimleri tütarettevõtte NuCellSys peadirektor, mis tegeleb autode kütuseelementide ja vesinikusalvestussüsteemidega. Rääkisime temaga kütuseelementide tehnoloogia tulevikust ja tootmiseelsest GLC F-Cellist.

Kütuseelementidega elektrisõidukeid (FCEV) peetakse tõukejõu tulevikuks. Mis takistab selle tehnoloogia igapäevaseks saamist?

Kui rääkida autode kütuseelemendisüsteemide turuväärtusest, ei kahtle enam keegi nende toimivuses. Laadimisinfrastruktuur on jätkuvalt klientide suurim ebakindluse allikas. Vesinikupumpade arv aga kasvab igal pool. Meie sõiduki uue põlvkonnaga, mis põhineb Mercedes-Benz GLC-l ja ühendustehnoloogia integreerimisega, oleme saavutanud täiendava sõiduulatuse ja laadimisvõimaluste kasvu. Loomulikult on tootmiskulud veel üks aspekt, kuid ka siin oleme teinud märkimisväärseid edusamme ja näeme selgelt, mida saaks parandada.

Praegu saadakse kütust kütuseelementide tõukejõuks peamiselt fossiilsetest energiaallikatest, näiteks maagaasist. See pole veel päris roheline, kas pole?

Tegelikult ei ole. Kuid see on alles esimene samm näitamaks, et kütuseelementidega sõit ilma kohalike heitkogusteta võib olla õige alternatiiv. Isegi maagaasist saadava vesinikuga saaks kogu ahela süsinikdioksiidi heitkoguseid vähendada tubli 25 protsendi võrra. On oluline, et saaksime toota vesinikku keskkonnasäästlikult ja et selle saavutamiseks on tõepoolest palju võimalusi. Vesinik on ideaalne kandja tuule- ja päikeseenergia salvestamiseks, mida ei toodeta pidevalt. Üha suureneva taastuvate energiaallikate osakaaluga hakkab vesinik kogu energiasüsteemis üha olulisemat rolli mängima. Järelikult muutub see liikuvussektori jaoks üha atraktiivsemaks.

Kas teie osalemine statsionaarsete kütuseelemendisüsteemide väljatöötamises mängib siin mingit rolli?

Täpselt nii. Vesiniku potentsiaal on laiem kui ainult autodes, näiteks teenindus-, tööstus- ja majapidamissektoris, see on ilmne ja nõuab uute strateegiate väljatöötamist. Siin on olulised tegurid mastaabisääst ja modulaarsus. Koos oma uuendusliku Lab1886 inkubaatori ja arvutiekspertidega töötame praegu välja arvutikeskuste ja muude fikseeritud rakenduste avariitoiteallikate prototüüpe.

Millised on teie järgmised sammud?

Vajame ühtseid tööstusstandardeid, et saaksime liikuda suuremahulise sõidukitootmise suunas. Edasises arenduses on materjalikulude vähendamine eriti oluline. See hõlmab komponentide ja kallite materjalide osakaalu edasist vähendamist. Kui võrrelda praegust süsteemi Mercedes-Benzi B-klassi F-Cell süsteemiga, siis oleme juba palju saavutanud – juba plaatinasisalduse vähendamisega 90 protsenti. Kuid me peame edasi liikuma. Tootmisprotsesside optimeerimine aitab alati kulusid vähendada – aga see on pigem mastaabisäästu küsimus. Sellele aitavad kindlasti kaasa koostöö, mitme tootja projektid, nagu Autostack Industrie, ja eeldatavad globaalsed investeeringud tehnoloogiasse. Usun, et järgmise kümnendi keskpaigaks ja kindlasti ka pärast 2025. aastat kütuseelementide tähtsus laiemalt tõuseb ning eriti oluliseks saavad need transpordisektoris. Kuid see ei toimu äkilise plahvatuse vormis, kuna maailmaturul on kütuseelemendid tõenäoliselt jätkuvalt vaid ühekohalise protsendi. Kuid isegi tagasihoidlikud summad aitavad kehtestada standardeid, mis on kulude vähendamiseks eriti olulised.

Kes on kütuseelemendiga sõiduki sihtostja ja millist rolli see teie ettevõtte jõuülekandeportfellis mängib?

Kütuseelemendid pakuvad erilist huvi klientidele, kes vajavad iga päev pikka sõiduulatust ja kes loobuvad vesinikupumpadest. Linnakeskkonnas asuvate sõidukite puhul on aga akutoitega ajam praegu väga hea lahendus.

GLC F-Cell on oma pistikhübriidajami tõttu midagi erilist kogu maailmas. Miks ühendasite kütuseelemendid ja akutehnoloogia?

Tahtsime pigem kasutada hübridisatsiooni kui valida A või B. Akul on kolm eelist: suudame elektrit taastada, kiirenduse ajal on saadaval lisaenergiat ja vahemikku suurendatakse. Ühenduslahendus aitab autojuhte infrastruktuuri arendamise varases staadiumis, kui vesinikupumba võrku on endiselt vähe. 50 kilomeetrit saate oma autot kodus laadida. Ja enamikul juhtudel piisab sellest, et jõuda oma esimese vesinikupumba juurde.

Kas kütuseelementide süsteem on enam -vähem keeruline kui kaasaegne diiselmootor?

Kütuseelemendid on samuti keerulised, võib -olla isegi veidi väiksemad, kuid komponentide arv on umbes sama.

Ja kui võrrelda kulusid?

Kui toodetud pistikhübriidide ja kütuseelementide arv oleks sama, oleksid need juba täna samal hinnatasemel.

Kas pistikühendusega hübriidkütuseelemendiga sõidukid on vastus liikuvuse tulevikule?

Sa võid kindlasti olla üks neist. Akud ja kütuseelemendid moodustavad sümbioosi, kuna mõlemad tehnoloogiad täiendavad teineteist väga hästi. Akude võimsus ja kiirem reageerimine toetavad kütuseelemente, mis leiavad oma ideaalse tööulatuse sõiduolukordades, mis nõuavad pidevat võimsuse suurendamist ja suuremat sõiduulatust. Tulevikus on sõltuvalt liikuvusstsenaariumist ja sõidukitüübist võimalik paindlike akude ja kütuseelementide moodulite kombinatsioon.