Οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να χαρακτηριστούν σαν κέντρα ενός συστήματος το οποίο χρησιμοποιεί το υδρογόνο ως καύσιμο. Αναλαμβάνουν τη μετατροπή του καυσίμου σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Η έννοια της κατάλυσης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη λειτουργία μιας κυψέλης καυσίμου και η έρευνα για τη βελτίωση των αποδόσεων συνεχίζεται.
Η κυψέλη καυσίμου αποτελείται από ένα μηχανισμό για μετατροπή του υδρογόνου και οξυγόνου σε νερό, παράγοντας ταυτόχρονα με τη διαδικασία αυτή, ηλεκτρισμό και θερμότητα. Ο ηλεκτρισμός παράγεται με τη μορφή συνεχούς ρεύματος. Η πρώτη κυψέλη φτιάχτηκε από τον Sir William Grove, το 1839. Ωστόσο η συστηματική έρευνα πάνω σε αυτές άρχισε μόλις τη δεκαετία του 1960, όταν η NASA χρησιμοποίησε κυψέλες καυσίμου στα διαστημικά σκάφη των προγραμμάτων Τζέμινι και Απόλλων ως φθηνότερη λύση από την ηλιακή ενέργεια.
Στο σχηματισμό του νερού συμμετέχουν, εκτός των μορίων του οξυγόνου και των ιόντων του υδρογόνου, τα ηλεκτρόνια τα οποία διοχετεύτηκαν μέσω του εξωτερικού ηλεκτρικού κυκλώματος στην κάθοδο, στην αρχή της διαδικασίας.
Το BMW Group και η Toyota Motor Corporation εντείνουν τη συνεργασία τους για τη δημιουργία επιβατικών εκδόσεων FCEV (Ηλεκτρικά Οχήματα Κυψελών Καυσίμου). Η γερμανική εταιρεία σχεδιάζει να λανσάρει το πρώτο ηλεκτρικό όχημα ευρείας παραγωγής με τεχνολογία κυψελών καυσίμου (FCEV) το 2028, προσφέροντας μια ακόμα επιλογή ηλεκτρικού οχήματος με μηδενικές εκπομπές ρύπων.
Αμφότεροι οι όμιλοι με παράδοση στις καινοτομίες, ενώνουν τώρα τις δυνάμεις και τις τεχνολογικές τους δυνατότητες για να φέρουν στους δρόμους ένα σύστημα κυψελών καυσίμου νέας γενιάς. Και οι δύο εταιρείες προσβλέπουν στην προώθηση της οικονομίας του υδρογόνου και έχουν επεκτείνει τη συνεργασία τους για τη μετάβαση αυτής της τεχνολογίας μηδενικών εκπομπών ρύπων στην επόμενη φάση.
«Πρόκειται για ένα ορόσημο στην ιστορία της αυτοκινητοβιομηχανίας: το πρώτο όχημα ευρείας παραγωγής με κυψέλες καυσίμου που προσφέρεται από έναν παγκόσμιο premium κατασκευαστή. Με κινητήρια δύναμη το υδρογόνο και με οδηγό το πνεύμα της συνεργασίας μας, θα υπογραμμίσει τον τρόπο με τον οποίο η τεχνολογική πρόοδος διαμορφώνει τη μελλοντική κινητικότητα», δήλωσε ο Oliver Zipse, Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της BMW AG. «Και θα προαναγγείλει μια εποχή σημαντικής ζήτησης για ηλεκτρικά οχήματα κυψελών καυσίμου».
Ο Koji Sato, Πρόεδρος & Μέλος του Δ.Σ. (Representative Director) της Toyota Motor Corporation, δήλωσε, «Είμαστε χαρούμενοι που η συνεργασία της BMW με την Toyota εισέρχεται σε μία νέα φάση. Στην μακρά ιστορία της συνεργασίας μας, έχουμε επιβεβαιώσει ότι η BMW και η Toyota μοιράζονται το ίδιο πάθος για τα αυτοκίνητα και την πίστη στις «ανοιχτές τεχνολογίες» και στην προσέγγιση «πολλαπλών οδών» με στόχο την ουδετερότητα του άνθρακα. Με βάση αυτές τις κοινές αξίες, θα εμβαθύνουμε τη συνεργασία μας σε προσπάθειες όπως η κοινή ανάπτυξη συστημάτων κυψελών καυσίμου επόμενης γενιάς και η επέκταση των υποδομών, με στόχο την υλοποίηση μιας κοινωνίας υδρογόνου. Θα επιταχύνουμε τις προσπάθειές μας από κοινού με την BMW και τους εταίρους μας σε διάφορους κλάδους για την υλοποίηση ενός μέλλοντος όπου η ενέργεια του υδρογόνου θα υποστηρίζει την κοινωνία».
Κοινή τεχνολογία συστήματος κίνησης που θα χρησιμοποιείται σε ανεξάρτητα μοντέλα θα προσφέρεις επιλογές FCEV.
Αμφότεροι οι όμιλοι θα αναπτύξουν από κοινού το σύστημα κίνησης για επιβατικά οχήματα, με την βασική τεχνολογία κυψελών καυσίμου (τις κυψέλες καυσίμου τρίτης γενιάς) να δημιουργεί συνέργειες για χρήση τόσο σε επαγγελματικά όσο και σε επιβατικά μοντέλα. Το αποτέλεσμα αυτής της συλλογικής προσπάθειας θα αξιοποιηθεί σε ανεξάρτητα μοντέλα τόσο της BMW όσο και της Toyota και θα διευρύνει τη γκάμα των επιλογών FCEV που είναι διαθέσιμες φέρνοντας το όραμα της κινητικότητας υδρογόνου ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα. Τα μοντέλα κυψελών καυσίμου της BMW και της Toyota θα διατηρήσουν την ταυτότητα και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε μάρκας, αποτελώντας ανεξάρτητες εκδόσεις FCEV.
Η δημιουργία συνεργειών και η συγχώνευση του συνολικού αριθμού των συστημάτων κίνησης χάρη στις από κοινού διαδικασίες ανάπτυξης και προμήθειες υπόσχεται μείωση του κόστους της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου.
Η BMW θα λανσάρει το πρώτο της μοντέλο ευρείας παραγωγής με υδρογόνο το 2028.
Μετά την επιτυχημένη δοκιμή σε όλο τον κόσμο του πιλοτικού στόλου οχημάτων BMW iX5 Hydrogen, ο γερμανικός όμιλος προετοιμάζεται τώρα για την ευρεία παραγωγή αυτοκινήτων με συστήματα κίνησης υδρογόνου το 2028 βασισμένων στην από κοινού εξέλιξη της τεχνολογίας κινητήρων επόμενης γενιάς. Τα οχήματα αυτά θα ενσωματωθούν στο υπάρχον χαρτοφυλάκιο της BMW, κάτι που σημαίνει ότι η γερμανική μάρκα θα προσφέρει μια πρόσθετη παραλλαγή ενός υφιστάμενου μοντέλου με σύστημα κυψελών καυσίμου υδρογόνου.
Αμφότεροι οι όμιλοι έχουν στο ενεργητικό τους μία δεκαετία αξιόπιστης και επιτυχημένης συνεργασίας. Από αυτή τη σταθερή βάση, οι δύο εταιρείες επεκτείνουν τώρα τη συνεργασία τους για να επιταχύνουν την καινοτομία των συστημάτων κίνησης κυψελών καυσίμου επόμενης γενιάς και να γίνουν πρωτοπόροι σε αυτή τη νέα τεχνολογία.
Η πορεία για την πλήρη αξιοποίηση της δυναμικής της κινητικότητας υδρογόνου περιλαμβάνει τη χρήση του σε επαγγελματικά οχήματα και τη δημιουργία υποδομών ανεφοδιασμού για όλες τις εφαρμογές κινητικότητας, συμπεριλαμβανομένων των επιβατικών οχημάτων που τροφοδοτούνται με υδρογόνο. Αναγνωρίζοντας τις μελλοντικές προοπτικές αυτών των τεχνολογιών, οι όμιλοι υποστηρίζουν την επέκταση τόσο των υποδομών ανεφοδιασμού με υδρογόνο όσο και εκείνων για τη φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων με μπαταρία. Αμφότεροι οι όμιλοι, ενθαρρύνουν τη βιώσιμη προμήθεια υδρογόνου δημιουργώντας ζήτηση, συνεργαζόμενοι στενά με εταιρείες που κατασκευάζουν εγκαταστάσεις παραγωγής, διανομής και ανεφοδιασμού υδρογόνου με χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα.
Αμφότεροι οι όμιλοι τάσσονται υπέρ της δημιουργίας ενός ευνοϊκού πλαισίου από κυβερνήσεις και επενδυτές, ώστε να διευκολυνθεί η διείσδυση της κινητικότητας υδρογόνου σε πρώιμο στάδιο και να εξασφαλιστεί η οικονομική βιωσιμότητά της. Με την προώθηση των αντίστοιχων υποδομών, στοχεύουν στην εδραίωση της αγοράς FCEV ως πρόσθετου πυλώνα, παράλληλα με άλλες τεχνολογίες συστημάτων κίνησης. Επιπλέον, οι εταιρείες αναζητούν περιφερειακά ή τοπικά project για την περαιτέρω προώθηση της ανάπτυξης υποδομών υδρογόνου μέσω συνεργατικών πρωτοβουλιών.
Το υδρογόνο αναγνωρίζεται ως ένας πολλά υποσχόμενος μελλοντικός φορέας ενέργειας για την παγκόσμια απεξάρτηση από τον άνθρακα. Λειτουργεί ως αποτελεσματικό μέσο αποθήκευσης για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, συμβάλλοντας στην εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης και επιτρέποντας μια πιο σταθερή και αξιόπιστη ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό δίκτυο. Το υδρογόνο είναι το κομμάτι το οποίο λείπει για τη συμπλήρωση του πάζλ που σχετίζεται με την ηλεκτρική κινητικότητα, στις περιπτώσεις που τα συστήματα ηλεκτροκίνησης με μπαταρία δεν αποτελούν βέλτιστη λύση.
Ισχυρές επιδόσεις σε ακραίες συνθήκες, η BMW iX5 Hydrogen δοκιμάσθηκε στην έρημο. Το σύστημα κίνησης κυψελών καυσίμου υδρογόνου απέδωσε και σε ακραίες υψηλές θερμοκρασίες. Το γερμανικό γκρουπ επανεπιβεβαιώνει την ψήφο εμπιστοσύνης του στην τεχνολογία και την ποικιλομορφία των συστημάτων κίνησης χωρίς εκπομπές ρύπων.
Τα οχήματα του πιλοτικού στόλου της BMW iX5 Hydrogen, ολοκλήρωσαν ένα εντατικό πρόγραμμα δοκιμών σε υψηλές θερμοκρασίες στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, για πρώτη φορά. Το σύστημα κίνησης κυψέλων καυσίμου του αυτοκινήτου απέδωσε εντυπωσιακά σε θερμοκρασίες που έφτασαν τους 45°C, σε άμμο και σκόνη, καθώς και σε μεταβαλλόμενες κλίσεις και σημαντικές διακυμάνσεις της υγρασίας.
Το σύστημα κυψελών καυσίμου, οι δύο δεξαμενές υδρογόνου, ο ηλεκτροκινητήρας και η μπαταρία ισχύος συνεργάστηκαν με την κεντρική μονάδα ελέγχου του οχήματος επιδεικνύοντας απόδοση και ετοιμότητα. Η ομάδα εξέλιξης με έδρα το Μόναχο εξέτασε τόσο τη λειτουργικότητα όλων των ηλεκτρικών συστημάτων υπό ακραίες συνθήκες όσο και την παροχή της ψυκτικής ισχύος για να καταστεί δυνατή η πλήρης απόδοση του οχήματος.
Οχήματα από τον πιλοτικό στόλο δοκιμάζονται σε Ευρώπη, Ιαπωνία, Κορέα, Κίνα, ΗΠΑ και Μέση Ανατολή. Στόχος είναι να τονιστεί η καθημερινή χρηστικότητα των οχημάτων που κινούνται με υδρογόνο και, πέραν αυτού, να αποκτηθούν σημαντικές γνώσεις για την ανάπτυξη ενός πιθανού μοντέλου ευρείας παραγωγής. Ο γερμανικός όμιλος χρησιμοποιεί τον πιλοτικό στόλο για να παρέχει υποστήριξη σε περιφερειακό επίπεδο για την ανάπτυξη μιας υποδομής ανεφοδιασμού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί υιοθετώντας τεχνολογία ανεφοδιασμού υπό πίεση 700 bar σε όλες τις κατηγορίες οχημάτων – από επιβατικά αυτοκίνητα και μικρά van μέχρι λεωφορεία και βαρέα επαγγελματικά οχήματα. Οι συνέργειες μεταξύ των διαφόρων τομέων εφαρμογής προσφέρουν επίσης σημαντικό πεδίο για τη δημιουργία ενός ισχυρού δικτύου προμηθευτών στην τεχνολογία υδρογόνου και τη μείωση του κόστους.
Η BMW iX5 Hydrogen συνδυάζει την ικανότητα κάλυψης μεγάλων αποστάσεων και τις σύντομες στάσεις ανεφοδιασμού με τις μηδενικές εκπομπές ρύπων. Εφόσον υπάρχει το σχετικό πλαίσιο, η τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει έναν ακόμη πυλώνα στο μελλοντικό χαρτοφυλάκιο συστημάτων κίνησης του γερμανικού ομίλου.
Η BMW iX5 Hydrogen διαθέτει ένα σύστημα κυψελών καυσίμου που παράγει ισχύ 125 kW/170 ίππων και μια ενσωματωμένη μονάδα κίνησης που χρησιμοποιεί την τεχνολογία BMW eDrive πέμπτης γενιάς (ο ηλεκτροκινητήρας, το κιβώτιο ταχυτήτων και τα ηλεκτρονικά ισχύος είναι συγκεντρωμένα σε ένα συμπαγές περίβλημα). Η ισχύς του συνολικού συστήματος κίνησης είναι 295 kW / 401 ίπποι. Το υδρογόνο που απαιτείται για την τροφοδοσία της κυψέλης καυσίμου αποθηκεύεται σε δύο δεξαμενές υπό πίεση 700 bar, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από πλαστικό ενισχυμένο με ανθρακονήματα (CFRP). Μαζί, αυτές οι δεξαμενές μπορούν να χωρέσουν περίπου έξι κιλά υδρογόνου, προσφέροντας στην BMW iX5 Hydrogen αυτονομία 504 χλμ. στον κύκλο WLTP.
