Mercedes-Benz GLC F-Cell kombinerar 24 års erfarenhet

Jämfört med den tidigare generationens Mercedes -bränslecellsbil (klass B, som har funnits i små antal sedan 2011), är bränslecellssystemet 30 procent mer kompakt och kan installeras i det normala motorrummet samtidigt som det utvecklar 40 procent mer effekt. ... Bränsleceller har också 90 procent mindre platina inbyggt i dem, och de är också 25 procent lättare. Med 350 Newtonmeter vridmoment och 147 kilowatt effekt svarar GLC F-Cell-prototypen omedelbart på gaspedalen, vilket vi bevittnade som en andra chefsingenjör på en 40 kilometer lång krets. Stuttgart. Räckvidd i H2 -läge är 437 kilometer (NEDC i hybridläge) och 49 kilometer i batteriläge (NEDC i batteriläge). Och tack vare dagens konventionella 700 bar vätgastanksteknik kan GLC F-Cell laddas på bara tre minuter.

Plug-in hybridbränslecellen kombinerar fördelarna med både nollutsläppstekniker och optimerar användningen av båda energikällorna för att uppfylla nuvarande körkrav. I hybridläge drivs fordonet av båda strömkällorna. Högsta energiförbrukning styrs av batteriet, så bränsleceller kan fungera med optimal effektivitet. I F-cell-läge håller elen från bränslecellerna konstant högspänningsbatteriet laddat, vilket innebär att elen från vätebränslecellerna nästan uteslutande används för körning, och detta är ett idealiskt sätt att spara batteri för vissa körsituationer. I batteriläge drivs fordonet helt av el. Elmotorn drivs av ett batteri och bränslecellerna är avstängda, vilket är bäst för korta sträckor. Slutligen finns det ett laddningsläge där laddning av högspänningsbatteriet prioriteras, till exempel när du vill ladda batteriet till dess maximala totala intervall innan vätgasurladdning. På så sätt kan vi också bygga upp en reservkraft innan vi går upp eller före en mycket dynamisk åktur. GLC F-Cells drivlina är väldigt tyst, vilket vi förväntade oss, och accelerationen är omedelbar så fort du trycker på gaspedalen, som är fallet med elfordon. Chassit är justerat för att förhindra för mycket lutning av karossen och fungerar mycket tillfredsställande, också tack vare den ideala viktfördelningen mellan de två axlarna på nästan 50-50.

När det gäller energregenerering sjönk batteriladdningen från 30 till 91 procent när du kör uppför efter bara 51 kilometer, men när du kör nedför på grund av bromsning och återhämtning steg den igen till 67 procent. Annars är drivningen möjlig med tre stadier av regenerering, som vi styr med hjälp av spakar bredvid ratten, mycket liknande dem vi är vana vid i bilar med automatlåda.

Mercedes-Benz introducerade sitt första bränslecellfordon redan 1994 (NECA 1), följt av flera prototyper, inklusive Mercedes-Benzon klass A 2003. 2011 organiserade företaget en resa runt om i världen. F-Cell World Drive, och 2015, som en del av F 015 Luxury and Motion-studien, introducerade de ett plug-in hybridbränslecellsystem för 1.100 kilometer nollutsläppskörning. Samma princip gäller nu för Mercedes-Benz GLC F-Cell, som väntas komma ut i begränsade upplagor före slutet av detta år.

Vätetankarna som tillverkas i Mannheim installeras på ett säkert ställe mellan de två axlarna och skyddas dessutom av en extra ram. Daimlers fabrik i Untertürkheim producerar hela bränslecellssystemet, och lagret på cirka 400 bränsleceller kommer från fabriken Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) i British Columbia, den första anläggningen som är helt dedikerad till produktion och montering av bränsle. stackar av celler. Slutligen: litiumjonbatteriet kommer från Daimlers dotterbolag Accumotive i Sachsen, Tyskland.

Intervju: Jürgen Schenck, chef för Electric Vehicle Program på Daimler

En av de mest utmanande tekniska begränsningarna tidigare har varit driften av systemet vid låga temperaturer. Kan du starta den här bilen vid 20 grader Celsius under noll?

Såklart du kan. Vi behöver förvärmning, någon form av uppvärmning, för att få bränslecellssystemet klart. Det är därför vi börjar köra med en snabbstart med ett batteri, vilket naturligtvis också är möjligt i temperaturer under 20 minusgrader. Vi kan inte använda all tillgänglig kraft, och vi måste stanna under uppvärmningen, men i början finns det cirka 50 "hästar" tillgängliga för att köra bilen. Men å andra sidan kommer vi också att erbjuda en laddningsladdare och kunden har möjlighet att förvärma bränslecellen. I det här fallet kommer all ström att vara tillgänglig från början. Förvärmning kan också ställas in via smartphone -appen.

Har Mercedes-Benz GLC F-Cell fyrhjulsdrift? Hur stor är ett litiumjonbatteri?

Motorn sitter på bakaxeln, så bilen är bakhjulsdriven. Batteriet har en nettokapacitet på 9,1 kilowattimmar.

Var ska du göra det?

I Bremen, parallellt med en bil med förbränningsmotor. Produktionstalen kommer att vara låga eftersom produktionen är begränsad till bränslecellsproduktion.

Var ska du placera GLC F-Cell till ett överkomligt pris?

Priset kommer att vara jämförbart med det för en plug-in hybrid-dieselmodell med liknande specifikationer. Jag kan inte berätta det exakta beloppet, men det måste vara rimligt, annars hade ingen köpt det.

Nästan 70.000 XNUMX euro, hur mycket är Toyota Mirai värt?

Vår plug-in hybriddiesel som jag nämnde kommer att finnas tillgänglig på detta område, ja.

Vilka garantier kommer du att ge dina kunder?

Han kommer att ha full garanti. Bilen kommer att finnas tillgänglig i en full service leasing, som också kommer att innehålla garantier. Jag förväntar mig att det kommer att vara cirka 200.000 10 km eller XNUMX år, men eftersom det kommer att bli ett hyresavtal kommer det inte att vara så viktigt.

Hur mycket väger bilen?

Det är nära en plug-in hybrid crossover. Bränslecellsystemet är viktmässigt jämförbart med en fyrcylindrig motor, laddhybridsystemet är liknande, istället för en niostegad automatlåda har vi en elmotor på bakaxeln, och istället för en plåttank av bensin. eller diesel – kolfibervätgastankar. Den är totalt sett något tyngre på grund av ramen som stödjer och skyddar vätgastanken.

Vilka är dina bränslecellsfordons främsta egenskaper jämfört med vad asiater redan har introducerat på marknaden?

Eftersom det är en plug-in-hybrid löser det uppenbarligen ett av huvudproblemen som påverkar mottagandet av bränslecellsfordon. Genom att förse dem med en 50 kilometer lång räckvidd med bara ett batteri kommer de flesta av våra kunder att kunna köra utan behov av väte. Oroa dig inte för bristen på vätestationer. Men eftersom vätstationer blir vanligare på långa resor kan användaren enkelt och snabbt fylla tankarna helt.

När det gäller driftskostnader, vad är skillnaden mellan att använda en bil med batterier eller väte?

Helt batteridrift är billigare. I Tyskland kostar det cirka 30 cent per kilowattimme, vilket betyder cirka 6 euro per 100 kilometer. Med väte stiger kostnaden till 8-10 euro per 100 kilometer, med hänsyn till förbrukningen av cirka ett kilo väte per 100 kilometer. Det innebär att körning på väte är cirka 30 procent dyrare.

Intervju: prof. Dr Christian Mordic, direktör för bränslecell i Daimler

Christian Mordik leder Daimlers bränslecelldrivavdelning och är General Manager för NuCellSys, Daimlers dotterbolag för bränsleceller och vätlagringssystem för bilar. Vi pratade med honom om framtiden för bränslecellsteknologi och förproduktionen GLC F-Cell.

Bränslecells elektriska fordon (FCEV) ses som framtid för framdrivning. Vad hindrar denna teknik från att bli vanlig?

När det gäller marknadsvärdet för bilbränslecellsystem tvivlar ingen längre på deras prestanda. Laddningsinfrastruktur fortsätter att vara den största källan till kundosäkerhet. Antalet vätepumpar ökar dock överallt. Med den nya generationen av vårt fordon baserat på Mercedes-Benz GLC och integrationen av anslutningsteknologi har vi uppnått en ytterligare ökning av räckvidd och laddningskapacitet. Naturligtvis är produktionskostnaderna en annan aspekt, men även här har vi gjort betydande framsteg och ser tydligt vad som kan förbättras.

För närvarande fortsätter väte för framdrivning av bränsleceller främst att härledas från fossila energikällor som naturgas. Det är inte riktigt grönt ännu, eller hur?

Det är det faktiskt inte. Men detta är bara det första steget för att visa att bränslecellskörning utan lokala utsläpp kan vara det rätta alternativet. Även med väte som härrör från naturgas skulle koldioxidutsläppen över hela kedjan kunna minska med drygt 25 procent. Det är viktigt att vi kan producera väte på grön basis och att det verkligen finns många sätt att uppnå detta. Väte är en idealisk bärare för att lagra vind- och solenergi, som inte produceras kontinuerligt. Med en ständigt ökande andel förnybara energikällor kommer väte att spela en allt viktigare roll i det övergripande energisystemet. Följaktligen kommer det att bli mer och mer attraktivt för mobilitetssektorn.

Spelar ditt engagemang i utvecklingen av stationära bränslecellsystem här?

Exakt. Vätepotentialen är bredare än bara i bilar, till exempel inom service-, industri- och hushållssektorerna är uppenbar och kräver utveckling av nya strategier. Stordriftsfördelar och modularitet är viktiga faktorer här. Tillsammans med vår innovativa Lab1886 -inkubator och datorexperter utvecklar vi för närvarande prototypsystem för nödströmförsörjning för datacentraler och andra fasta applikationer.

Vilka är dina nästa steg?

Vi behöver enhetliga industristandarder så att vi kan gå mot storskalig fordonsproduktion. I den fortsatta utvecklingen kommer minskningen av materialkostnaderna att vara av särskild betydelse. Detta inkluderar ytterligare neddragningar av komponenter och andelen dyra material. Om vi ​​jämför det nuvarande systemet med Mercedes-Benz B-Klass F-Cell-systemet har vi redan uppnått mycket – redan genom att minska platinahalten med 90 procent. Men vi måste gå vidare. Att optimera tillverkningsprocesser hjälper alltid till att minska kostnaderna – men det är mer en fråga om skalfördelar. Samarbeten, projekt med flera tillverkare som Autostack Industrie och förväntade globala investeringar i teknik kommer säkerligen att hjälpa detta. Jag tror att i mitten av nästa decennium och säkert efter 2025 kommer betydelsen av bränsleceller generellt att öka, och de kommer att vara särskilt viktiga inom transportsektorn. Men det kommer inte i form av en plötslig explosion, eftersom bränsleceller på världsmarknaden sannolikt kommer att fortsätta att uppta endast en ensiffrig procentandel. Men även blygsamma belopp hjälper till att sätta standarder som är särskilt viktiga för kostnadsminskning.

Vem är målköparen av ett bränslecellfordon och vilken roll spelar det i ditt företags drivlineportfölj?

Bränsleceller är av särskilt intresse för kunder som kräver en lång räckvidd varje dag och som släpper ut vätepumpar. Men för fordon i stadsmiljöer är batteridrivenhet för närvarande en mycket bra lösning.

GLC F-Cell är något speciellt runt om i världen på grund av sin plug-in hybriddrift. Varför kombinerade du bränsleceller och batteriteknik?

Vi ville dra nytta av hybridisering snarare än att välja mellan A eller B. Batteriet har tre fördelar: vi kan återvinna el, ytterligare energi finns tillgänglig under acceleration och räckvidden ökar. Anslutningslösningen kommer att hjälpa förare i de tidiga stadierna av infrastrukturutveckling när vätepumpnätet fortfarande är bristfälligt. För 50 kilometer kan du ladda din bil hemma. Och i de flesta fall är det tillräckligt för att komma till din första vätepump.

Är bränslecellssystemet mer eller mindre komplext än en modern dieselmotor?

Bränsleceller är också komplexa, kanske till och med något mindre, men antalet komponenter är ungefär detsamma.

Och om man jämför kostnaderna?

Om antalet plug-in-hybrider och bränsleceller som producerades skulle vara samma skulle de redan ligga på samma prisnivå idag.

Så är plug-in hybridbränslecellfordon svaret på mobilitetens framtid?

Du kan definitivt vara en av dem. Batterier och bränsleceller bildar en symbios då båda teknologierna kompletterar varandra mycket väl. Batteriernas kraft och snabbare respons stöder bränsleceller som hittar sin idealiska räckvidd i körsituationer som kräver en konstant ökning av effekt och större räckvidd. I framtiden kommer en kombination av flexibla batterier och bränslecellsmoduler att vara möjlig, beroende på mobilitetsscenario och fordonstyp.