Mercedes-Benz GLC F-Cell apvieno 24 gadu pieredzi

Salīdzinot ar iepriekšējās paaudzes Mercedes degvielas šūnu automobili (B klase, kas nelielā skaitā pieejams kopš 2011. gada), degvielas elementu sistēma ir par 30 procentiem kompaktāka un to var uzstādīt parastajā dzinēja nodalījumā, vienlaikus attīstot par 40 procentiem lielāku jaudu. ... Kurināmā elementos ir iebūvēts arī par 90 procentiem mazāk platīna, un tie ir arī par 25 procentiem vieglāki. Ar 350 ņūtonmetru griezes momentu un 147 kilovatu jaudu GLC F-Cell prototips uzreiz reaģē uz gāzes pedāli, kā mēs pieredzējām kā galvenais inženieris kolēģis 40 kilometru trasē. Štutgarte. Diapazons H2 režīmā ir 437 kilometri (NEDC hibrīda režīmā) un 49 kilometri akumulatora režīmā (NEDC akumulatora režīmā). Pateicoties mūsdienu tradicionālajai 700 bāru ūdeņraža tvertnes tehnoloģijai, GLC F-Cell var uzlādēt tikai trīs minūtēs.

Plug-in hibrīda degvielas šūnā ir apvienotas abu bezemisiju braukšanas tehnoloģiju priekšrocības un optimizēta abu enerģijas avotu izmantošana, lai atbilstu pašreizējām braukšanas prasībām. Hibrīda režīmā transportlīdzekli darbina abi enerģijas avoti. Maksimālo enerģijas patēriņu kontrolē akumulators, tāpēc degvielas elementi var darboties ar optimālu efektivitāti. F-Cell režīmā degvielas elementu elektrība nepārtraukti uzlādē augstsprieguma akumulatoru, kas nozīmē, ka ūdeņraža kurināmā elementu elektrība tiek izmantota gandrīz tikai braukšanai, un tas ir ideāls veids, kā ietaupīt akumulatora elektroenerģiju noteiktos apstākļos braukšanas situācijas. Akumulatora režīmā transportlīdzekli pilnībā darbina elektrība. Elektromotoru darbina akumulators, un degvielas elementi ir izslēgti, kas ir labākais īsos attālumos. Visbeidzot, ir uzlādes režīms, kurā augstsprieguma akumulatora uzlādēšana ir prioritāra, piemēram, ja vēlaties uzlādēt akumulatoru līdz maksimālajam kopējam diapazonam pirms ūdeņraža izlādes. Tādā veidā mēs varam arī uzkrāt jaudas rezervi pirms kāpšanas augšā vai pirms ļoti dinamiska brauciena. GLC F-Cell piedziņa ir ļoti klusa, ko mēs gaidījām, un paātrinājums ir tūlītējs, tiklīdz jūs nospiežat gāzes pedāli, kā tas ir elektriskajos transportlīdzekļos. Šasija ir noregulēta, lai novērstu pārmērīgu virsbūves slīpumu, un darbojas ļoti apmierinoši, arī pateicoties ideālajam svara sadalījumam starp abām asīm-gandrīz 50-50.

Runājot par enerģijas reģenerāciju, akumulatora uzlādes līmenis samazinājās no 30 līdz 91 procentam, braucot kalnā tikai pēc 51 kilometra, bet, braucot lejup no bremzēšanas un atjaunošanās, tas atkal pieauga līdz 67 procentiem. Pretējā gadījumā piedziņa ir iespējama ar trim reģenerācijas posmiem, kurus mēs kontrolējam, izmantojot sviras blakus stūrei, ļoti līdzīgas tām, kuras esam pieraduši automašīnās ar automātisko pārnesumkārbu.

Savu pirmo degvielas šūnu transportlīdzekli Mercedes-Benz iepazīstināja jau 1994. gadā (NECA 1), kam sekoja vairāki prototipi, tostarp Mercedes-Benzon A klase 2003. gadā. 2011. gadā uzņēmums organizēja ceļojumu apkārt pasaulei. F-Cell World Drive, un 2015. gadā F 015 Luxury and Motion pētījuma ietvaros viņi ieviesa plug-in hibrīda degvielas šūnu sistēmu 1.100 kilometru garumā bez emisijām. Tas pats princips tagad attiecas uz Mercedes-Benz GLC F-Cell, kas, domājams, nonāks ceļā ierobežotā daudzumā pirms šī gada beigām.

Manheimā ražotās ūdeņraža tvertnes ir uzstādītas drošā vietā starp abām asīm un ir papildus aizsargātas ar palīgrāmi. Daimler Untertürkheim rūpnīca ražo visu degvielas šūnu sistēmu, un aptuveni 400 degvielas elementu krājumi nāk no Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) rūpnīcas Britu Kolumbijā, kas ir pirmā rūpnīca, kas pilnībā paredzēta degvielas ražošanai un montāžai. šūnu kaudzes. Visbeidzot: litija jonu akumulators nāk no Daimler meitasuzņēmuma Accumotive Saksijā, Vācijā.

Intervija: Jirgens Šenks, Daimler elektromobiļu programmas direktors

Viens no visgrūtākajiem tehniskajiem ierobežojumiem pagātnē ir bijis sistēmas darbība zemā temperatūrā. Vai jūs varat iedarbināt šo automašīnu pie 20 grādiem pēc Celsija zem nulles?

Protams tu vari. Mums ir nepieciešama priekšsildīšana, kaut kāda apkure, lai sagatavotu degvielas šūnu sistēmu. Tāpēc mēs sākam braukt ar ātru iedarbināšanu ar akumulatoru, kas, protams, ir iespējams arī temperatūrā zem 20 grādiem zem nulles. Mēs nevaram izmantot visu pieejamo jaudu un iesildīšanās laikā mums jāpaliek, bet sākumā ir pieejami aptuveni 50 "zirgi", lai vadītu automašīnu. Bet, no otras puses, mēs piedāvāsim arī uzlādējamu lādētāju, un klientam būs iespēja iepriekš uzsildīt kurināmā elementu. Šajā gadījumā visa jauda būs pieejama sākotnēji. Priekšsildīšanu var iestatīt arī, izmantojot viedtālruņa lietotni.

Vai Mercedes-Benz GLC F-Cell ir visu riteņu piedziņa? Kāda ir litija jonu akumulatora ietilpība?

Motors atrodas uz aizmugurējās ass, tāpēc automašīna ir aizmugurējo riteņu piedziņa. Akumulatora neto jauda ir 9,1 kilovatstundas.

Kur tu to darīsi?

Brēmenē paralēli automašīnai ar iekšdedzes dzinēju. Ražošanas rādītāji būs zemi, jo ražošana aprobežojas ar kurināmā elementu ražošanu.

Kur novietot GLC F-Cell par pieņemamu cenu?

Cena būs salīdzināma ar plug-in hibrīda dīzeļa modeļa cenu ar līdzīgām specifikācijām. Es nevaru pateikt precīzu summu, bet tai jābūt saprātīgai, pretējā gadījumā neviens to nebūtu nopircis.

Gandrīz 70.000 XNUMX eiro, cik vērts ir Toyota Mirai?

Mūsu spraudkontakta hibrīda dīzeļdzinēja transportlīdzeklis, ko es minēju, būs pieejams šajā jomā, jā.

Kādas garantijas jūs sniedzat saviem klientiem?

Viņam būs pilna garantija. Automašīna būs pieejama pilna servisa līzinga shēmā, kas ietvers arī garantijas. Es sagaidu, ka tas būs aptuveni 200.000 10 km vai XNUMX gadi, bet, tā kā tas būs nomas līgums, tas nebūs tik svarīgi.

Cik sver automašīna?

Tas ir tuvu plug-in hibrīda krosoveram. Degvielas šūnu sistēma pēc svara ir salīdzināma ar četru cilindru dzinēju, plug-in hibrīdsistēma ir līdzīga, deviņu pakāpju automātiskās pārnesumkārbas vietā mums uz aizmugurējās ass ir elektromotors, bet skārda tvertnes vietā benzīns. vai dīzeļdegvielas – oglekļa šķiedras ūdeņraža tvertnes. Tas kopumā ir nedaudz smagāks, jo rāmis atbalsta un aizsargā ūdeņraža tvertni.

Kādas, jūsuprāt, ir jūsu degvielas šūnu transportlīdzekļa galvenās īpašības, salīdzinot ar to, ko aziāti jau ir ieviesuši tirgū?

Acīmredzot, tā kā tas ir plug-in hibrīds, tas atrisina vienu no galvenajām problēmām, kas ietekmē degvielas šūnu transportlīdzekļu uztveršanu. Nodrošinot viņiem 50 kilometru lidojuma diapazonu tikai ar akumulatoru, lielākā daļa mūsu klientu varēs braukt bez nepieciešamības pēc ūdeņraža. Tad neuztraucieties par ūdeņraža uzlādes staciju trūkumu. Tomēr, tā kā ūdeņraža stacijas kļūst arvien izplatītākas garos braucienos, lietotājs var viegli un ātri pilnībā uzpildīt tvertnes.

Runājot par ekspluatācijas izmaksām, kāda ir atšķirība starp automašīnas izmantošanu ar akumulatoriem vai ūdeņradi?

Pilnībā akumulatora darbība ir lētāka. Vācijā tas maksā aptuveni 30 centus par kilovatstundu, kas nozīmē aptuveni 6 eiro par 100 kilometriem. Izmantojot ūdeņradi, izmaksas pieaug līdz 8-10 eiro par 100 kilometriem, ņemot vērā aptuveni viena kilograma ūdeņraža patēriņu uz 100 kilometriem. Tas nozīmē, ka braukšana ar ūdeņradi ir aptuveni par 30 procentiem dārgāka.

Intervija: prof. Dr Christian Mordic, Daimler degvielas elementu direktors

Kristians Mordiks vada Daimler degvielas šūnu piedziņas nodaļu un ir Daimler meitasuzņēmuma NuCellSys ģenerāldirektors automašīnu degvielas elementiem un ūdeņraža uzglabāšanas sistēmām. Mēs ar viņu runājām par degvielas šūnu tehnoloģijas nākotni un GLC F-Cell pirmsražošanu.

Kurināmā elementu elektriskie transportlīdzekļi (FCEV) tiek uzskatīti par dzinējspēka nākotni. Kas neļauj šai tehnoloģijai kļūt par ikdienu?

Runājot par automobiļu degvielas elementu sistēmu tirgus vērtību, neviens vairs nešaubās par to veiktspēju. Uzlādes infrastruktūra joprojām ir lielākais klientu nenoteiktības avots. Tomēr visur palielinās ūdeņraža sūkņu skaits. Ar mūsu automašīnas jauno paaudzi, kuras pamatā ir Mercedes-Benz GLC, un savienojamības tehnoloģijas integrāciju, mēs esam panākuši papildu diapazona un uzlādes iespēju palielināšanos. Protams, ražošanas izmaksas ir vēl viens aspekts, taču arī šeit mēs esam panākuši ievērojamu progresu un skaidri redzam, ko varētu uzlabot.

Pašlaik ūdeņradi kurināmā elementu dzinējspēkam joprojām galvenokārt iegūst no fosiliem enerģijas avotiem, piemēram, dabasgāzes. Tas vēl nav gluži zaļš, vai ne?

Patiesībā tā nav. Taču šis ir tikai pirmais solis, lai parādītu, ka braukšana ar degvielas elementiem bez vietējām emisijām var būt pareizā alternatīva. Pat ar ūdeņradi, kas iegūts no dabasgāzes, oglekļa dioksīda emisijas visā ķēdē varētu samazināt par labiem 25 procentiem. Ir svarīgi, lai mēs varētu ražot ūdeņradi uz videi nekaitīgas bāzes un ka patiešām ir daudz veidu, kā to panākt. Ūdeņradis ir ideāls nesējs vēja un saules enerģijas uzkrāšanai, kas netiek ražota nepārtraukti. Ar arvien pieaugošo atjaunojamo energoresursu īpatsvaru ūdeņradim būs arvien lielāka nozīme kopējā enerģētikas sistēmā. Līdz ar to tas kļūs arvien pievilcīgāks mobilitātes sektoram.

Vai jūsu līdzdalībai stacionāro kurināmā elementu sistēmu izstrādē šeit ir kāda nozīme?

Tieši tā. Ūdeņraža potenciāls ir plašāks nekā tikai automobiļos, piemēram, pakalpojumu, rūpniecības un mājsaimniecības nozarēs, ir acīmredzams un prasa jaunu stratēģiju izstrādi. Mēroga ekonomija un modularitāte šeit ir svarīgi faktori. Kopā ar mūsu novatorisko Lab1886 inkubatoru un datoru ekspertiem mēs pašlaik izstrādājam prototipu sistēmas avārijas barošanai datoru centriem un citām fiksētām lietojumprogrammām.

Kādi ir jūsu nākamie soļi?

Mums ir vajadzīgi vienoti nozares standarti, lai mēs varētu virzīties uz liela mēroga transportlīdzekļu ražošanu. Turpmākajā attīstībā īpaša nozīme būs materiālu izmaksu samazināšanai. Tas ietver turpmāku komponentu un dārgo materiālu īpatsvara samazināšanu. Ja salīdzinām pašreizējo sistēmu ar Mercedes-Benz B klases F-Cell sistēmu, mēs jau esam daudz sasnieguši – jau samazinot platīna saturu par 90 procentiem. Bet mums ir jāiet tālāk. Ražošanas procesu optimizēšana vienmēr palīdz samazināt izmaksas, taču tas vairāk ir apjomradītu ietaupījumu jautājums. Sadarbība, vairāku ražotāju projekti, piemēram, Autostack Industrie, un gaidāmie globālie ieguldījumi tehnoloģijās noteikti palīdzēs. Uzskatu, ka līdz nākamās desmitgades vidum un noteikti pēc 2025. gada kurināmā elementu nozīme kopumā pieaugs, un tie būs īpaši svarīgi transporta sektorā. Taču tas nenotiks pēkšņa sprādziena veidā, jo degvielas elementi pasaules tirgū, visticamāk, turpinās aizņemt tikai viencipara procentuālo daļu. Taču pat nelielas summas palīdz noteikt standartus, kas ir īpaši svarīgi izmaksu samazināšanai.

Kurš ir degvielas šūnu transportlīdzekļa mērķa pircējs un kādu lomu tas spēlē jūsu uzņēmuma spēka piedziņas portfelī?

Kurināmā elementi ir īpaši interesanti klientiem, kuriem katru dienu nepieciešams liels attālums un kuri atdala ūdeņraža sūkņus. Tomēr transportlīdzekļiem pilsētvidē akumulatora elektriskā piedziņa pašlaik ir ļoti labs risinājums.

GLC F-Cell ir kaut kas īpašs visā pasaulē, pateicoties tā spraudņa hibrīda piedziņai. Kāpēc jūs apvienojāt degvielas elementus un akumulatoru tehnoloģiju?

Mēs vēlējāmies izmantot hibridizācijas priekšrocības, nevis izvēlēties starp A vai B. Akumulatoram ir trīs priekšrocības: mēs varam atgūt elektroenerģiju, paātrinājuma laikā ir pieejama papildu enerģija, un diapazons tiek palielināts. Savienojamības risinājums palīdzēs autovadītājiem infrastruktūras attīstības sākumposmā, kad ūdeņraža sūkņu tīkls joprojām ir nepietiekams. 50 kilometrus jūs varat uzlādēt automašīnu mājās. Un vairumā gadījumu ar to pietiek, lai tiktu pie pirmā ūdeņraža sūkņa.

Vai degvielas šūnu sistēma ir vairāk vai mazāk sarežģīta nekā mūsdienu dīzeļdzinējs?

Kurināmā elementi ir arī sarežģīti, varbūt pat nedaudz mazāki, taču sastāvdaļu skaits ir aptuveni vienāds.

Un, ja salīdzina izmaksas?

Ja saražoto hibrīdu un kurināmā elementu skaits būtu vienāds, tie jau šodien būtu tādā pašā cenu līmenī.

Tātad, vai plug-in hibrīda degvielas šūnu transportlīdzekļi ir atbilde uz mobilitātes nākotni?

Jūs noteikti varētu būt viens no viņiem. Baterijas un kurināmā elementi veido simbiozi, jo abas tehnoloģijas ļoti labi papildina viena otru. Akumulatoru jauda un ātrāka reakcija atbalsta degvielas šūnas, kas atrod savu ideālo darbības diapazonu braukšanas situācijās, kurās nepieciešama pastāvīga jaudas palielināšana un lielāks darbības rādiuss. Nākotnē atkarībā no mobilitātes scenārija un transportlīdzekļa veida būs iespējama elastīgu akumulatoru un degvielas šūnu moduļu kombinācija.