Europa

Premier Bawarii dr Markus Söder, bawarski minister gospodarki, rozwoju regionalnego i energii Hubert Aiwanger, prezes zarządu BMW AG Oliver Zipse oraz członek zarządu BMW AG ds. rozwoju Frank Weber otworzyli 31 sierpnia produkcję systemów ogniw paliwowych w należącym do koncernu centrum kompetencyjnym ds. wodoru w Monachium.

Okazją do tego jest niewielka seria BMW iX5 Hydrogen, która od końca tego roku będzie wykorzystywana na całym świecie do celów testowych i demonstracyjnych. Połączenie ogniwa paliwowego i wysokowydajnego akumulatora wzbogaca ofertę o unikalny na skalę światową układ napędowy w segmencie premium. BMW Group działa jako wizjoner i pionier w tej technologii, aby zapewnić bardziej zróżnicowane przejście na mobilność bezemisyjną.

Dr Markus Söder, premier Bawarii: - Bawaria to land samochodów. Ale jej dalszy sukces zależy od innowacyjności i otwartości na nowe technologie, a wodór i ogniwa paliwowe odgrywają tu kluczową rolę. Wodór ma przyszłość, a Bawaria jest liderem elektromobilności. Do tego dochodzą teraz paliwa syntetyczne i wodór. Poprzez centrum badawcze i stacje tankowania wodoru inwestujemy w technologię wodorową prawie 500 milionów. Ale jest też pilna potrzeba sieci wodorowych na południu ze strony rządu federalnego.

- Wodór jako wszechstronny nośnik energii odgrywa kluczową rolę na drodze do neutralności klimatycznej. Znacznie wzrośnie też jego znaczenie w mobilności indywidualnej. Dla nas pojazdy napędzane wodorem to idealna technologia, która w znaczący sposób uzupełni samochody akumulatorowo-elektryczne i dopełni elektromobilność - mówił w środę w Monachium Oliver Zipse, prezes zarządu BMW AG. - Wraz z dzisiejszym rozpoczęciem produkcji niewielkiej serii ogniw paliwowych demonstrujemy dojrzałość tego typu napędu i tym samym podkreślamy jego potencjał na przyszłość.

Frank Weber, członek zarządu BMW AG ds. rozwoju, dodaje: - Dzięki naszym wieloletnim pracom badawczym i rozwojowym kompleksowo opracowaliśmy technologię wodorową. Wraz z drugą generacją ogniwa paliwowego w BMW iX5 Hydrogen ponad dwukrotnie zwiększyliśmy jego moc ciągłą przy znacznym zmniejszeniu masy i rozmiarów.

Dzięki tym postępom BMW Group jest liderem w rozwoju technologii wodorowej i widzi w niej obiecujący potencjał dla swoich samochodów kolejnej generacji.

Kompetencje technologiczne i wysoki standard wydajności napędu

Od tej pory BMW Group będzie produkować wysoko wydajne systemy ogniw paliwowych we własnym centrum kompetencyjnym ds. wodoru w Monachium. Technologia ta jest jednym z podstawowych elementów BMW iX5 Hydrogen i charakteryzuje się wysoką mocą ciągłą wynoszącą 125 kW (170 KM). W połączeniu z silnikiem elektrycznym BMW eDrive piątej generacji i opracowanym specjalnie do tego pojazdu akumulatorem układ napędowy pojazdu oferuje 275 kW (374 KM). W tej niewielkiej serii zespół projektowy zintegrował wysokowydajny układ napędowy, składający się z dwóch zbiorników wodoru, ogniwa paliwowego i silnika elektrycznego, z istniejącą architekturą BMW X5. Podczas końcowych testów zimowych w Szwecji na początku tego roku BMW iX5 Hydrogen zdołało już wykazać swoją wysoką przydatność do codziennej eksploatacji – nawet w bardzo niskich temperaturach.

Przekonujące wyniki testów nowej serii wynikają z dużego doświadczenia BMW Group z wodorem jako technologią napędową. Wodorowe silniki spalinowe były stosowane jeszcze przed ogniwem paliwowym. Ze względu na wydajność BMW Group postanowiło kontynuować rozwój w tym zakresie od 2015 roku, prezentując BMW serii 5 GT Hydrogen Cell oparte na technologii ogniw paliwowych. Dzięki know-how z dziedziny konwencjonalnych technologii napędowych oraz stosowaniu wysokich standardów wydajności we wszystkich pojazdach technologia ogniw paliwowych była do dziś sukcesywnie optymalizowana.

Produkcja systemów ogniw paliwowych w Monachium

W ogniwie paliwowym reakcja chemiczna zachodzi między wodorem ze zbiorników a tlenem z otaczającego powietrza. Dla uzyskania wysokiej sprawności napędu kluczowe znaczenie ma równomierne doprowadzenie obu mediów do membrany w ogniwie paliwowym. Oprócz technologicznych analogii do silnika spalinowego, takich jak intercooler, filtr powietrza, sterowniki i czujniki, BMW Group opracowała również specjalne komponenty wodorowe do nowego systemu ogniw paliwowych. Należą do nich np. wysokoobrotowa sprężarka z turbiną lub wysokonapięciowa pompa płynu chłodzącego.

Ogniwa paliwowe niezbędne do produkcji BMW iX5 Hydrogen BMW Group pozyskuje od Toyota Motor Corporation. Obie firmy mogą pochwalić się wieloletnią, pełną zaufania współpracą, a od 2013 roku wspólnie pracują nad napędami na ogniwa paliwowe. Produkcja systemów ogniw paliwowych odbywa się w dwóch głównych etapach. Najpierw poszczególne ogniwa paliwowe są układane jedno na drugim, tworząc tzw. stos ogniw paliwowych. Kolejnym etapem jest montaż wszystkich pozostałych komponentów w kompletny system ogniw paliwowych.

Tak zwany „stacking”, czyli układanie ogniw paliwowych w stosy, jest procesem w pełni zautomatyzowanym. Po sprawdzeniu poszczególnych komponentów pod kątem uszkodzeń stos zostaje mechanicznie sprasowany z siłą pięciu ton i umieszczony w obudowie. Obudowa stosu produkowana jest w odlewni metali lekkich w zakładach BMW Group w Landshut w tzw. procesie odlewania piaskowego. W tym procesie płynne aluminium jest wlewane do formy z zagęszczonego, uformowanego za pomocą żywicy piasku w procesie specjalnie zaprojektowanym dla produkcji małoseryjnej. Płyta dociskowa, która doprowadza wodór i tlen do stosu ogniw paliwowych, jest również wykonana z tworzywa sztucznego i lekkich odlewów metalowych z zakładu w Landshut. Płyta dociskowa uszczelnia obudowę stosu gazo- i wodoszczelnie.

W końcowym montażu stosu ogniw paliwowych oprócz próby napięciowej częścią procesu są kompleksowe badania reakcji chemicznych zachodzących w ogniwach. Na koniec wszystkie komponenty są składane w kompletny system w strefie montażowej. Podczas montażu systemu instalowane są też inne komponenty, takie jak sprężarka, anoda i katoda, wysokonapięciowa pompa płynu chłodzącego oraz wiązka kablowa