Mercedes-Benz: 30 lat temu rozpoczął badania nad ogniwami paliwowymi w motoryzacji

Pomysł szybko przekształcił się w ambitny projekt opracowania nowego systemu napędowego. Projekt ruszył w lutym 1991 r., a już w 1994 r. Mercedes-Benz zaprezentował pierwszy na świecie pojazd napędzany ogniwami paliwowymi – NECAR, czyli „New Electric Car”.

Mercedes-Benz: 30 lat temu rozpoczął badania nad ogniwami paliwowymi w motoryzacji, elemoto.pl

W latach 90tych ub. wieku pojawiły się pierwsze jaskółki elektromobilności. Od tego czasu Mercedes-Benz rozwijał różne technologie i obecnie oferuje rosnącą gamę pojazdów elektrycznych i hybrydowych typu plug-in, szczególnie w segmencie samochodów osobowych. Wiele modeli samochodów ciężarowych i autobusów jest napędzanych wyłącznie baterią elektryczną.

Wkrótce w pojazdach Daimler Truck AG źródłem energii będą również ogniwa paliwowe. Ciężarówki na ogniwa paliwowe wejdą do produkcji seryjnej w drugiej połowie tej dekady, a testy z udziałem klientów zaplanowano na rok 2023. Ogniwa paliwowe są też źródłem energii w autobusach miejskich. Ogniwo paliwowe to pokładowa elektrownia wytwarzająca energię elektryczną z wodoru. Mercedes-Benz ma tutaj bogate doświadczenie – badania nad ogniwami paliwowymi firma rozpoczęła 30 lat temu.

Dostawczy Mercedes MB 100 był mobilnym laboratorium technologii przyszłości. Na jednym tankowaniu wodoru NECAR pokonywał ok. 130 km przy prędkości maksymalnej 90 km/h.
Dostawczy Mercedes MB 100 był mobilnym laboratorium technologii przyszłości. Na jednym tankowaniu wodoru NECAR pokonywał ok. 130 km przy prędkości maksymalnej 90 km/h.

25 lutego 1991 roku koncern i Dornier GmbH z Friedrichshafen, należący wówczas do Daimlera, rozpoczęły prace nad ogniwem paliwowym do zasilania pojazdów elektrycznych. Była to era „Zintegrowanej Grupy Technologicznej” i pod parasolem Daimler-Benz AG pracowało kilka firm z różnych branż, takich jak elektronika cyfrowa i komputerowa czy też podróże kosmiczne, z korzyścią dla techniki motoryzacyjnej.

Dornier opracowywał systemy do załogowych podróży kosmicznych, w tym ogniwo paliwowe AFC (alkaliczne ogniwo paliwowe). W latach 80. pojawiła się nowa technologia ogniw paliwowych: z membraną do wymiany protonów (PEMFC). System ten wykorzystuje stosunkowo niskie temperatury, od 60 do 120 stopni Celsjusza, co umożliwia zastosowanie ich jako konwerterów energii w samochodach elektrycznych do wytwarzania prądu z wodoru. Właśnie to zaproponowali konstruktorzy, ale ich pomysł został początkowo odrzucony – najwyraźniej nie nadszedł jeszcze czas na taki ruch.

Moc silnika elektrycznego wynosiła 30 kW (41 KM). Moduł napędowy w tym aucie ważył około 800 kg i zajmował prawie całą przestrzeń bagażową. Ale pojazd spełnił swoją misję – udowodnił, że napęd na ogniwa paliwowe sprawdza się na drodze.
Moc silnika elektrycznego wynosiła 30 kW (41 KM). Moduł napędowy w tym aucie ważył około 800 kg i zajmował prawie całą przestrzeń bagażową. Ale pojazd spełnił swoją misję – udowodnił, że napęd na ogniwa paliwowe sprawdza się na drodze.

W 1991 roku projekt otrzymał nowy impuls, kiedy to prof. Hartmut Weule przejął kierownictwo działu badawczego koncernu Daimler-Benz. To on zaakceptował opracowanie ogniwa paliwowego dla pojazdu elektrycznego. To było zielone światło, na które czekali inżynierowie. W ciągu zaledwie kilku tygodni opracowali koncepcję modułu napędowego i przedstawili ją Weule’owi. W listopadzie 1991 r. wydał on zgodę na budowę modelu demonstracyjnego i zapewnił finansowanie na dwa lata. Nie było to zbyt wiele na rozwój technologii, która do tej pory nie istniała, ale wizja bezemisyjnej motoryzacji była kusząca: prąd elektryczny dla silnika miał być wytwarzany na drodze elektrochemicznej konwersji wodoru, której jedynym produktem ubocznym była woda.

NECAR był kamieniem milowym elektromobilności – dziś można go oglądać w Muzeum Mercedesa w Stuttgarcie.
NECAR był kamieniem milowym elektromobilności – dziś można go oglądać w Muzeum Mercedesa w Stuttgarcie.

Faza rozwoju projektu zakończyła się sukcesem. 13 kwietnia 1994 roku firma zaprezentowała publicznie NECAR – „Nowy samochód elektryczny”. W tym czasie ten innowacyjny pojazd miał już na liczniku kilka tysięcy kilometrów przebiegu – od grudnia 1993 roku był w ruchu drogowym i przez cały ten czas działał bezawaryjnie.

Dalsze testy odbywały na dostawczym Mercedesie MB 100. Był mobilnym laboratorium technologii przyszłości. Moduł napędowy w tym aucie ważył około 800 kg i zajmował prawie całą przestrzeń bagażową. Ale pojazd spełnił swoją misję – udowodnił, że napęd na ogniwa paliwowe sprawdza się na drodze. Na jednym tankowaniu wodoru NECAR pokonywał około 130 km przy prędkości maksymalnej 90 km/h. Moc silnika elektrycznego wynosiła 30 kW (41 KM). NECAR był kamieniem milowym i jest ikoną mobilności – dziś można go oglądać w Muzeum Mercedesa w Stuttgarcie.

W tę innowacyjną technikę napędową wyposażono również pojazdy użytkowe. Testowano autobusy do regularnej obsługi pasażerów – premiera  NEBUS (Nowy Autobus Elektryczny) odbyła się w 1997 roku.
W tę innowacyjną technikę napędową wyposażono również pojazdy użytkowe. Testowano autobusy do regularnej obsługi pasażerów – premiera  NEBUS (Nowy Autobus Elektryczny) odbyła się w 1997 roku.

Kolejne etapy rozwoju sprawiły, że technologia ogniw paliwowych stała się bardziej przydatna, wzrosła wydajność ogniw i poprawiła się zdolność do rozruchu zimnego silnika. Każdy kolejny samochód Mercedes-Benz z ogniwami paliwowymi był postępem technologicznym. W tę innowacyjną technikę napędową wyposażono również pojazdy użytkowe. Testowano autobusy do regularnej obsługi pasażerów – premiera  NEBUS (Nowy Autobus Elektryczny) odbyła się w 1997 roku. W kolejnych latach kilkadziesiąt autobusów miejskich na bazie Citaro było regularnie eksploatowanych w metropoliach Europy, Australii i Chin.

W 2017 roku na międzynarodowych targach motoryzacyjnych (IAA) we Frankfurcie zaprezentowano prototypowy samochód Mercedes-Benz GLC F-CELL. Ten pierwszy na świecie pojazd elektryczny z ogniwami paliwowymi i technologią hybrydową plug-in, od 2018 r. był użytkowany początkowo przez klientów flotowych, a od 2019 r. przez kolejnych klientów biznesowych i prywatnych. W ciągu zaledwie trzech minut można było napełnić zbiorniki pojazdu wodorem pod ciśnieniem 700 barów. Zasięg pojazdu elektrycznego o mocy 155 kW (211 KM) wynosił około 430 km w europejskim cyklu jazdy NEDC, a dodatkowo około 50 km w trybie hybrydowym z wykorzystaniem energii elektrycznej z akumulatora.

W 2020 r. Daimler Truck AG świętował światową premierę Mercedes-Benz GenH2 Truck, koncepcyjnego samochodu ciężarowego napędzanego ogniwami paliwowymi.
W 2020 r. Daimler Truck AG świętował światową premierę Mercedes-Benz GenH2 Truck, koncepcyjnego samochodu ciężarowego napędzanego ogniwami paliwowymi.

Daimler Truck AG koncentruje się na dalszym rozwoju i zastosowaniu ogniw paliwowych w ciężkich samochodach ciężarowych i autobusach miejskich. Ogniwo paliwowe doskonale sprawdza się w autobusach z napędem elektrycznym jako przedłużacz zasięgu. W samochodach ciężarowych, dzięki zastosowaniu ciekłego wodoru, sprawdza się w przypadku przewozów długodystansowych do 1000 km i więcej.

W 2020 r. Daimler Truck AG świętował światową premierę Mercedes-Benz GenH2 Truck, koncepcyjnego samochodu ciężarowego napędzanego ogniwami paliwowymi. Wprowadzenie go do seryjnej produkcji firma planuje na drugą połowę dekady. Ponadto w ub. roku Daimler Truck AG założył spółkę Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG w celu połączenia wszystkich działań związanych z ogniwami paliwowymi w całym koncernie. Spółka Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG ma zostać przeniesiona do spółki joint venture z Grupą Volvo. Porozumienie o współpracy w tym zakresie zostało podpisane przez Volvo Group i Daimler Truck AG pod koniec 2020 r. Celem jest rozwój, produkcja i komercjalizacja systemów ogniw paliwowych. Oprócz zastosowania w ciężkich samochodach ciężarowych, systemy te będą oferowane również do innych zastosowań.

(s)
Fot. Daimler

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *