BMW Fields خلبان ناوگان خودروهای سوختی هیدروژنی - دفتر دیترویت

BMW Fields ناوگان آزمایشی خودروهای سلول سوختی هیدروژنی - دفتر دیترویت

تمبر زمان: 16 ژوئن 2023، 4:08 بعد از ظهر
گره منبع: 2728403

BMW است آزمایش میدانی iX5 هیدروژن نسخه ای از SUV iX، با یک سلول سوختی غشای تبادل پروتون که برق را مستقیماً به موتورهای EV تغذیه می کند، نیرو می گیرد. 

تولید BMW iX5 REL آغاز شد
ب ام و تولید کراس اوور پیل سوختی هیدروژنی iX5 خود را آغاز کرده است.

گروه بی‌ام‌و پیل‌های سوختی جداگانه خود را از شرکت تویوتا موتور و پمپ‌های هوا را از Garrett Motion به عنوان بخشی از مشارکت برای توسعه درایوهای پیل سوختی دریافت می‌کند. تویوتا قبلا یک خودروی پیل سوختی تولیدی، Mirai، در بازارهای منتخب از سال 2014. 

با استفاده از سلول های تویوتا، گروه BMW در حال تولید سیستم های پیل سوختی بسیار کارآمد در "مرکز تعالی" هیدروژن خود در مونیخ است. فناوری سیستم پیل سوختی یکی از مهم ترین اجزای BMW iX5 هیدروژن است و BMW معتقد است این کار بر دگرگونی کل بخش حمل و نقل تأثیر می گذارد. 

هنگامی که صحبت از تحرک بدون انتشار می شود، هیدروژن قطعه گم شده در اره منبت کاری اره مویی است. اولیور زیپس، رئیس هیئت مدیره BMW AG گفت: یک فناوری به تنهایی برای فعال کردن تحرک بی‌نظیر آب و هوا در سراسر جهان کافی نخواهد بود. 

پیل سوختی PEM چگونه کار می کند

کمپرسور الکترونیکی Garrett
جزء هوا توسط نسل جدید کمپرسور پیل سوختی مدولار Garrett برای وسایل نقلیه الکتریکی سلول سوختی هیدروژنی فشرده شده است.

یک سلول سوختی غشای تبادل پروتون (PEM) یک ژنراتور ساده حالت جامد است. در داخل سلول، دو صفحه وجود دارد که توسط یک غشای تراوا از هم جدا شده اند. صفحات برای تسهیل جریان گاز شیاردار شده و با یک فلز رسانا پوشیده شده اند. این سیستم هیدروژن فشرده را در یک طرف غشاء و هوای فشرده شده اتمسفر را در سمت دیگر هدایت می کند. 

غشاء به اتم های هیدروژن اجازه عبور می دهد، اما الکترون ها را هنگام عبور از اتم های هیدروژن جدا می کند. الکترون ها از طریق هادی ها به طرف دیگر سلول می روند و جریان الکتریکی ایجاد می کنند. 

هنگامی که از غشاء عبور می کند، اتم هیدروژن با اکسیژن موجود در هوای اتمسفر پیوند برقرار می کند و آب ایجاد می کند و اتم دوباره یک الکترون به دست می آورد. بنابراین، خروجی پیل سوختی صرفاً آب و برق خالص است. 

در تولید پیل سوختی دو مرحله وجود دارد: اول، تک تک سلول‌های سوختی روی هم انباشته می‌شوند تا یک پشته پیل سوختی ایجاد کنند. سپس، تمام اجزای دیگر برای تشکیل یک سیستم سلول سوختی کامل نصب می شوند. گروه BMW قطعات هیدروژنی ویژه ای را برای سیستم پیل سوختی جدید توسعه داده است. اینها شامل همکاری با Garrett برای تولید یک کمپرسور با دور بالا است تا هوای معمولی جو را از طریق پیل سوختی عبور دهد. 

Blume مدیرعامل BMW تولید پیل سوختی REL را آغاز کرد
الیور بلوم، مدیر اجرایی BMW، در حالی که نیروگاه هیدروژنی شرکت iX5 را برای آزمایش میدانی بررسی می‌کند، لبخند می‌زند.

هیدروژن یک منبع انرژی همه کاره است که نقش کلیدی در فرآیند انتقال انرژی و در نتیجه حفاظت از آب و هوا دارد. به هر حال، این یکی از کارآمدترین راه‌های ذخیره و انتقال انرژی‌های تجدیدپذیر است. زیپس می گوید: ما باید از این پتانسیل برای تسریع در تحول بخش تحرک استفاده کنیم. 

چالش سیستم پیل سوختی این است که با وجود اینکه رایج ترین عنصر در جهان است، اتم های هیدروژن آزاد به دلیل تمایل آنها به پیوند با اتم های اکسیژن برای تشکیل آب، کمیاب هستند. در حالی که این سیاره به معنای واقعی کلمه اقیانوس‌هایی از هیدروژن و اکسیژن دارد، برای جدا کردن این مولکول‌ها به انرژی بیشتری نسبت به آنچه که بتوانیم از طریق پیل سوختی بازیابی کنیم، نیاز دارد. 

با این حال، تغییرات سیاست جهانی، پیشرفت‌ها در فناوری سلول‌های سوختی و مقررات دقیق‌تر انتشار گازهای گلخانه‌ای به رشد سریع علاقه‌مندی به خودروهای الکتریکی با نیروی هیدروژنی کمک کرده است. بر اساس گزارش شورای هیدروژن، تنها در دو سال گذشته بیش از 500 میلیارد دلار در پروژه های جدید هیدروژن تامین شده است.

سیستم پیل سوختی BMW

هیدروژن گازی مورد نیاز برای تامین سلول سوختی BMW در دو مخزن 700 باری ساخته شده از پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) ذخیره می شود. آنها با هم شش کیلوگرم هیدروژن را در خود نگه می دارند که به BMW iX5 Hydrogen برد 313 مایل را می دهد. در چرخه WLTP اندازه گیری می شود. سوخت رسانی به مخازن هیدروژن تنها سه تا چهار دقیقه با استفاده از سیستم های سوخت گیری هیدروژن فعلی، که در جنوب کالیفرنیا موجود است، طول می کشد. 

سیستم پیل سوختی BMW از کار افتادن REL

در حین کار، هیدروژن از قبل در مخازن فشرده شده است، در حالی که جزء هوا توسط نسل جدید کمپرسور سلول سوختی ماژولار Garrett برای وسایل نقلیه الکتریکی پیل سوختی هیدروژنی فشرده می شود.

در چهار سال گذشته، ما از نزدیک با گروه BMW کار کرده‌ایم تا یک کمپرسور پیشرفته سلول سوختی هیدروژنی را متناسب با نیازهای آن‌ها توسعه دهیم. کریگ بالیس، معاون رئیس و مدیر ارشد فناوری Garrett، گفت: این تلاش در یک آزمایش عمیق و در جاده در اواخر سال جاری به اوج خود می رسد.

در یک وسیله نقلیه پیل سوختی، مقدار برق تولیدی بر اساس نیاز لحظه به لحظه است. از این نظر می توانید آن را با بنزین مقایسه کنید. وقتی پدال گاز را فشار می دهید، سیستم برق بیشتری می خواهد و سلول های سوختی پاسخ می دهند. کمپرسور هوای الکتریکی با کارایی بالا Garrett جریان هوای متغیر مورد نیاز برای بهینه سازی چگالی توان و خروجی سیستم پیل سوختی را لحظه به لحظه ارائه می دهد. 

به طور خاص برای این کاربرد، یک گسترش دهنده توربین جدید، طراحی شده برای بازیابی انرژی اتلاف از خروجی پشته پیل سوختی، در مقایسه با کمپرسورهای پیل سوختی معمولی، تا 20 درصد کاهش مصرف برق را برای فشرده سازی هوا ممکن می سازد. کمپرسورهای پیل سوختی الکتریکی ماژولار و با کارایی بالا Garrett بر تخصص آیرودینامیک توربو این شرکت تکیه دارند و بالاتر از سرعت استاندارد صنعت، فراتر از 150,000 دور در دقیقه کار می کنند.

گرت پیشگام در فناوری کمپرسور پیل سوختی الکتریکی هیدروژنی با سالها تخصص نشان داده شده در تولید و تجربه در جاده است. بالیس گفت: نسل بعدی بر اساس میراثی از طراحی و مهندسی پیشرفت، از جمله موتور الکتریکی پرسرعت، الکترونیک قدرت و کنترل‌های پیشرفته ساخته شده است.

تمبر زمان:

بیشتر از دفتر دیتروئید