מרצדס בנץ GLC F-Cell משלבת 24 שנות ניסיון

בהשוואה לדור הקודם של מכונית תא הדלק של מרצדס (Class B, הקיימת במספרים קטנים מאז 2011), מערכת תאי הדלק קומפקטית ב -30 אחוז וניתנת להתקנה בתא המנוע הרגיל תוך פיתוח כוח של 40 אחוזים יותר. ... בתאי הדלק יש גם 90 אחוז פחות פלטינה מובנית בתוכם, והם גם קלים יותר ב -25 אחוזים. עם מומנט של 350 מטרים של ניוטון ו -147 קילוואט הספק, אב טיפוס ה- GLC F-Cell מגיב באופן מיידי לדוושת התאוצה, כפי שהיינו עדים כמהנדס ראשי במעגל של 40 קילומטרים. שטוטגרט. הטווח במצב H2 הוא 437 קילומטרים (NEDC במצב היברידי) ו -49 קילומטרים במצב סוללה (NEDC במצב סוללה). והודות לטכנולוגיית מיכל המימן הקונבנציונלית של 700 בר כיום, ניתן לטעון את ה- GLC F-Cell תוך שלוש דקות בלבד.

תא הדלק ההיברידי הפלאגין משלב את היתרונות של טכנולוגיות נהיגה אפס כאחד ומייעל את השימוש בשני מקורות האנרגיה כדי לעמוד בדרישות הנהיגה הנוכחיות. במצב היברידי, הרכב מופעל על ידי שני מקורות הכוח. צריכת האנרגיה השיא נשלטת על ידי הסוללה, כך שתאי הדלק יכולים לפעול ביעילות מיטבית. במצב F-Cell החשמל מתאי הדלק שומר ללא הרף את הסוללה במתח גבוה, מה שאומר שהחשמל מתאי הדלק המימן משמש כמעט אך ורק לנהיגה, וזו דרך אידיאלית לחסוך בחשמל סוללה לנהיגה מסוימת. מצבים. במצב סוללה, הרכב מופעל כולו על ידי חשמל. המנוע החשמלי מופעל באמצעות סוללה ותאי הדלק כבויים, וזה הכי טוב למרחקים קצרים. לבסוף, ישנו מצב טעינה בו טעינת הסוללה במתח גבוה זוכה לעדיפות, למשל כאשר ברצונכם לטעון את הסוללה לטווח הכולל המרבי שלה לפני פריקת מימן. בדרך זו, אנו יכולים גם לבנות עתודה של כוח לפני העלייה או לפני נסיעה דינאמית מאוד. מערכת ההנעה של ה- GLC F-Cell שקטה מאוד, וזה מה שציפינו, והאצה היא מיידית ברגע שלוחצים על דוושת התאוצה, כפי שקורה ברכבים חשמליים. השלדה מותאמת למניעת הטייה מרובה של הגוף ועובדת באופן משביע רצון מאוד, גם הודות לחלוקת המשקל האידיאלית בין שני הצירים של כמעט 50-50.

מבחינת התחדשות האנרגיה, טעינת הסוללה ירדה מ -30 ל -91 אחוזים בנסיעה במעלה הגבעה לאחר 51 קילומטרים בלבד, אך בנסיעה בירידה עקב בלימה והחלמה היא עלתה שוב ל -67 אחוזים. אחרת, ההנעה אפשרית עם שלושה שלבי התחדשות, בהם אנו שולטים עם מנופים ליד ההגה, הדומים מאוד לאלה שהתרגלנו אליהם במכוניות עם תיבת הילוכים אוטומטית.

מרצדס בנץ הציגה את רכב התא הראשון שלה בשנת 1994 (NECA 1), ואחריה כמה אבות טיפוס, כולל מרצדס בנזון סוג A בשנת 2003. בשנת 2011 ארגנה החברה טיול ברחבי העולם. F-Cell World Drive, ובשנת 2015, במסגרת מחקר F 015 Luxury and Motion, הם הציגו מערכת תאי דלק היברידית לתוספת של 1.100 קילומטרים של אפס פליטות. אותו עיקרון חל כעת על מרצדס בנץ GLC F-Cell, שצפויה לצאת לכביש במהדורות מוגבלות לפני סוף השנה.

מיכלי המימן המיוצרים במנהיים מותקנים במקום בטוח בין שני הצירים ומוגנים בנוסף על ידי מסגרת עזר. מפעל אונטרטרקהיים של דיימלר מייצר את כל מערכת תאי הדלק, ומלאי של כ -400 תאי דלק מגיע ממפעל מרצדס בנץ פועל (MBFG) שבקולומביה הבריטית, המפעל הראשון המוקדש כולו לייצור והרכבת דלק. ערימות של תאים. לבסוף: סוללת הליתיום-יון מגיעה מחברת הבת של דיימלר, Accumotive, בסקסוניה, גרמניה.

ראיון: יורגן שנק, מנהל תוכנית הרכב החשמלי בדיימלר

אחד האילוצים הטכניים המאתגרים בעבר היה הפעלת המערכת בטמפרטורות נמוכות. האם אתה יכול להניע את המכונית הזו ב 20 מעלות צלזיוס מתחת לאפס?

כמובן שאתה יכול. אנחנו צריכים חימום מראש, איזשהו חימום, כדי להכין את מערכת תאי הדלק. זו הסיבה שאנו מתחילים בהתחלה מהירה עם סוללה, מה שכמובן אפשרי גם בטמפרטורות מתחת ל -20 מעלות מתחת לאפס. איננו יכולים להשתמש בכל הכוח הזמין, ועלינו להישאר במהלך החימום, אך בהתחלה ישנם כ -50 "סוסים" זמינים לנהיגה במכונית. אך מצד שני, נציע גם מטען פלאג וללקוח תהיה אפשרות לחמם מראש את תא הדלק. במקרה זה, כל הכוח יהיה זמין בתחילה. ניתן להגדיר חימום מראש גם באמצעות אפליקציית הסמארטפון.

האם למרצדס בנץ GLC F-Cell יש הנעה לכל הגלגלים? מה הקיבולת של סוללת ליתיום-יון?

המנוע נמצא על הסרן האחורי, כך שהמכונית מונעת בהגה אחורית. הסוללה בעלת קיבולת נטו של 9,1 קילוואט-שעות.

היכן תעשה זאת?

בברמן, במקביל למכונית עם מנוע בעירה פנימית. נתוני הייצור יהיו נמוכים מכיוון שהייצור מוגבל לייצור תאי דלק.

היכן תמקם את ה- GLC F-Cell במחיר משתלם?

המחיר יהיה דומה לזה של דגם דיזל היברידי פלאג-אין עם מפרטים דומים. אני לא יכול להגיד לך את הסכום המדויק, אבל זה חייב להיות סביר, אחרת אף אחד לא היה קונה אותו.

כמעט 70.000 אלף יורו, כמה שווה טויוטה מיראי?

רכב הדיזל ההיברידי הפלאגין שלנו שציינתי יהיה זמין באזור זה, כן.

אילו ערבויות תיתן ללקוחות שלך?

תהיה לו אחריות מלאה. המכונית תהיה זמינה בתכנית ליסינג בשירות מלא, שתכלול גם ערבויות. אני מצפה שזה יהיה בערך 200.000 ק"מ או 10 שנים, אבל מכיוון שזה יהיה חוזה שכירות זה לא יהיה כל כך חשוב.

כמה שוקלת המכונית?

זה קרוב לקרוסאובר היברידי פלאג-אין. מערכת תאי הדלק דומה במשקלה למנוע ארבעה צילינדרים, מערכת הפלאג-אין ההיברידית דומה, במקום תיבת תשעה הילוכים אוטומטית יש לנו מנוע חשמלי על הסרן האחורי, ובמקום מיכל פח של בֶּנזִין. או דיזל – מיכלי מימן סיבי פחמן. הוא מעט כבד יותר בסך הכל בשל המסגרת התומכת ומגנה על מיכל המימן.

מה לדעתך המאפיינים העיקריים של רכב התא הדלק שלך בהשוואה למה שהאסייתים כבר הציגו לשוק?

מן הסתם, מכיוון שהוא היברידי פלאגין, הוא פותר את אחת הבעיות העיקריות המשפיעות על קליטת רכבי תאי דלק. על ידי מתן טווח טיסה של 50 קילומטרים עם סוללה בלבד, מרבית לקוחותינו יוכלו לנהוג ללא צורך במימן. אז אל תדאג לגבי היעדר תחנות טעינת מימן. עם זאת, ככל שתחנות מימן הופכות לנפוצות יותר בנסיעות ארוכות, המשתמש יכול למלא בקלות ובמהירות את המיכלים לחלוטין.

מבחינת עלויות ההפעלה, מה ההבדל בין שימוש במכונית עם סוללות או מימן?

הפעלת סוללה מלאה זולה יותר. בגרמניה הוא עולה כ -30 סנט לקילוואט-שעה, כלומר כ -6 יורו ל -100 קילומטרים. עם מימן העלות עולה ל-8-10 יורו ל -100 קילומטרים, תוך התחשבות בצריכה של כק"ג מימן ל -100 קילומטרים. המשמעות היא שהנהיגה על מימן יקרה בכ -30 אחוזים.

ראיון: פרופ. ד"ר כריסטיאן מורדיק, מנהל תא הדלק של דיימלר

כריסטיאן מורדיק מוביל את חטיבת כונני תאי הדלק של דיימלר והוא מנכ"ל NuCellSys, חברת הבת של דיימלר לתאי דלק ומערכות אחסון מימן לרכבים. דיברנו איתו על העתיד של טכנולוגיית תאי הדלק ועל ה- GLC F-Cell לפני הייצור.

רכבים חשמליים בתא דלק (FCEV) נתפסים כעתיד ההנעה. מה מונע מהטכנולוגיה הזו להפוך לשגרה?

כשמדובר בערך השוק של מערכות תאי דלק לרכב, איש כבר אינו מפקפק בביצועיהם. תשתית הטעינה ממשיכה להיות המקור הגדול ביותר לאי וודאות הלקוחות. עם זאת, מספר משאבות המימן גדל בכל מקום. עם הדור החדש של הרכב שלנו המבוסס על מרצדס בנץ GLC ושילוב טכנולוגיית הקישוריות, השגנו גידול נוסף בטווח ויכולות הטעינה. כמובן, עלויות הייצור הן היבט נוסף, אך גם כאן התקדמנו משמעותית ורואים בבירור מה ניתן לשפר.

נכון לעכשיו, מימן להנעה של תאי דלק ממשיך להיגזר בעיקר ממקורות אנרגיה מאובנים כגון גז טבעי. זה עדיין לא ממש ירוק, נכון?

בעצם זה לא. אבל זה רק הצעד הראשון להראות שנסיעה בתאי דלק ללא פליטות מקומיות יכולה להיות האלטרנטיבה הנכונה. אפילו עם מימן שמקורו בגז טבעי, פליטת פחמן דו חמצני על פני כל השרשרת יכולה להיות מופחתת בכ-25 אחוזים. חשוב שנוכל לייצר מימן על בסיס ירוק ושיש אכן דרכים רבות להשיג זאת. מימן הוא נשא אידיאלי לאחסון אנרגיית רוח ושמש, שאינן מיוצרות באופן רציף. עם נתח הולך וגדל של מקורות אנרגיה מתחדשים, מימן ימלא תפקיד חשוב יותר ויותר במערכת האנרגיה הכוללת. כתוצאה מכך, הוא יהפוך לאטרקטיבי יותר ויותר עבור מגזר הניידות.

האם מעורבותך בפיתוח מערכות תאי דלק נייחים משחקת כאן תפקיד?

בְּדִיוּק. הפוטנציאל של מימן רחב יותר מאשר רק במכוניות, למשל במגזר השירותים, התעשייה ומשק הבית, הוא ברור ודורש פיתוח אסטרטגיות חדשות. כלכלות קנה מידה ומודולריות הן גורמים חשובים כאן. יחד עם החממה החדשנית שלנו Lab1886 ומומחי מחשבים, אנו מפתחים כיום מערכות אב טיפוס לאספקת חשמל חירום למרכזי מחשבים ויישומים קבועים אחרים.

מה השלבים הבאים שלך?

אנו זקוקים לסטנדרטים אחידים בתעשייה כדי שנוכל להתקדם לעבר ייצור רכבים בקנה מידה גדול. בפיתוחים נוספים, הפחתת עלויות החומר תהיה בעלת חשיבות מיוחדת. זה כולל צמצום נוסף של רכיבים ושיעור החומרים היקרים. אם נשווה את המערכת הנוכחית למערכת מרצדס בנץ B-Class F-Cell, כבר השגנו הרבה - כבר בהפחתת תכולת הפלטינה ב-90 אחוז. אבל אנחנו חייבים להמשיך הלאה. אופטימיזציה של תהליכי ייצור תמיד עוזרת להפחית עלויות - אבל זה יותר עניין של יתרונות לגודל. שיתופי פעולה, פרויקטים מרובי יצרנים כמו Autostack Industrie, והשקעה גלובלית צפויה בטכנולוגיה בהחלט יעזרו לכך. אני מאמין שעד אמצע העשור הבא ובוודאי אחרי 2025 תגבר חשיבותם של תאי הדלק בכלל, והם יהיו חשובים במיוחד בתחום התחבורה. אבל זה לא יגיע בצורה של פיצוץ פתאומי, שכן תאי דלק בשוק העולמי צפויים להמשיך לתפוס רק אחוז חד ספרתי. אבל אפילו סכומים צנועים עוזרים לקבוע סטנדרטים שחשובים במיוחד לצמצום עלויות.

מי רוכש המטרה של רכב תא דלק ואיזה תפקיד הוא ממלא בתיק הרכבים של חברתך?

תאי דלק מעניינים במיוחד לקוחות הדורשים טווח ארוך מדי יום ושאינם משתמשים במשאבות מימן. עם זאת, עבור כלי רכב בסביבות עירוניות, הכונן החשמלי של הסוללה הוא כרגע פתרון טוב מאוד.

ה-GLC F-Cell הוא משהו מיוחד ברחבי העולם בגלל הכונן ההיברידית הנכנס שלו. למה שילבת תאי דלק וטכנולוגיית סוללה?

רצינו לנצל את הכלאה במקום לבחור בין A או B. לסוללה שלושה יתרונות: אנו יכולים לשחזר חשמל, אנרגיה נוספת זמינה במהלך האצה, והטווח גדל. פתרון הקישוריות יסייע לנהגים בשלבים המוקדמים של פיתוח התשתיות כאשר רשת משאבות המימן עדיין חסרה. במשך 50 קילומטרים אתה יכול לטעון את המכונית שלך בבית. וברוב המקרים, זה מספיק כדי להגיע למשאבת המימן הראשונה שלך.

האם מערכת תאי הדלק מורכבת פחות או יותר ממנוע דיזל מודרני?

גם תאי הדלק מורכבים, אולי אפילו מעט קטנים יותר, אך מספר המרכיבים זהה בערך.

ואם אתה משווה את העלויות?

אם מספר הכלאות הפלאגין ותאי הדלק המיוצרים היה זהה, הן כבר היו באותו מחיר היום.

אז האם רכבי תאי דלק היברידיים הם התשובה לעתיד הניידות?

אתה בהחלט יכול להיות אחד מהם. סוללות ותאי דלק יוצרים סימביוזה שכן שתי הטכנולוגיות משלימות זו את זו היטב. העוצמה והתגובה המהירה יותר של הסוללות תומכות בתאי דלק שמוצאים את טווח הפעולה האידיאלי שלהם במצבי נהיגה הדורשים עליה מתמדת בהספק וטווח גדול יותר. בעתיד יתאפשר שילוב של סוללות גמישות ומודול תאי דלק, בהתאם לתרחיש הניידות וסוג הרכב.