צי טייס של BMW Fields של רכבי תאי דלק מימן - לשכת דטרויט

ב.מ.וו היא בדיקת שדה iX5 Hydrogen גרסה של רכב השטח iX, המופעל על ידי תא דלק של קרום החלפת פרוטונים שמזין חשמל ישירות למנועי EV. 

קבוצת BMW מקבלת את תאי הדלק האישיים שלה מ-Toyota Motor Corp. ומשאבות אוויר מ-Garrett Motion כחלק משותפות לפיתוח כוננים לתאי דלק. טויוטה כבר שיווקה א רכב ייצור תאי דלק, מיראי, בשווקים נבחרים מאז 2014. 

באמצעות תאי טויוטה, קבוצת ב.מ.וו מייצרת מערכות תאי דלק יעילות במיוחד ב"מרכז המצוינות" המימן שלה במינכן. טכנולוגיית מערכת תאי הדלק היא אחד המרכיבים החשובים ביותר ב-BMW iX5 Hydrogen, וב.מ.וו מאמינה שעבודה זו תשפיע על השינוי של מגזר הניידות כולו. 

"מימן הוא החתיכה החסרה בפאזל בכל הנוגע לניידות נטולת פליטות. טכנולוגיה אחת בפני עצמה לא תספיק כדי לאפשר ניידות ניטראלית אקלימית ברחבי העולם", אמר אוליבר זיפסה, יו"ר מועצת המנהלים של BMW AG. 

כיצד פועל תא דלק PEM

תא דלק של פרוטון חילופי קרום (PEM) הוא מחולל פשוט של מצב מוצק. בתוך התא ישנן שתי לוחות המופרדות על ידי קרום חדיר. הלוחות מחורצים כדי להקל על זרימת הגז ומצופים במתכת מוליכה. המערכת מנתבת מימן דחוס בצד אחד של הממברנה, ואוויר אטמוספרי דחוס בצד השני. 

הממברנה מאפשרת לאטומי המימן לחצות, אך מפשיטה את האלקטרונים מאטומי המימן כשהם עוברים. האלקטרונים עוברים דרך המוליכים לצד השני של התא, ויוצרים זרם חשמלי. 

לאחר מעבר לממברנה, אטום המימן מתחבר עם החמצן באוויר האטמוספרי ליצירת מים, והאטום מחזיר לעצמו אלקטרון. לפיכך, התפוקה של תא הדלק היא פשוט מים וחשמל טהורים. 

ישנם שני שלבים בייצור תאי דלק: ראשית, תאי הדלק הבודדים נערמים ליצירת ערימת תאי דלק. לאחר מכן, כל שאר הרכיבים מותאמים ליצירת מערכת תאי דלק שלמה. קבוצת BMW פיתחה רכיבי מימן מיוחדים למערכת תאי הדלק החדשה. אלה כוללים עבודה עם גארט לייצור מדחס בעל סיבובים גבוהים כדי לדחוף אוויר אטמוספרי רגיל דרך תא הדלק. 

"מימן הוא מקור אנרגיה רב תכליתי שיש לו תפקיד מפתח בתהליך המעבר לאנרגיה ולכן בהגנה על האקלים. אחרי הכל, זוהי אחת הדרכים היעילות ביותר לאחסון והובלה של אנרגיות מתחדשות. אנחנו צריכים להשתמש בפוטנציאל הזה גם כדי להאיץ את השינוי של תחום הניידות", אומר זיפסה. 

האתגר של מערכת תאי הדלק הוא שלמרות שהוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום, אטומי מימן חופשי נדירים בכדור הארץ בגלל נטייתם להיקשר עם אטומי חמצן ליצירת מים. בעוד שבכוכב הלכת יש ממש אוקיינוסים של מימן וחמצן, הוא דורש יותר אנרגיה כדי לפצל את המולקולות הללו מכפי שאנו יכולים להחזיר דרך תא דלק. 

עם זאת, שינויים במדיניות העולמית, התקדמות בטכנולוגיית תאי הדלק ותקנות פליטות מחמירות יותר תרמו לעניין הגובר במהירות בכלי רכב חשמליים המונעים במימן. לפי מועצת המימן, בשנתיים האחרונות בלבד מומנו יותר מ-500 מיליארד דולר בפרויקטים חדשים של מימן.

מערכת תאי הדלק של ב.מ.וו

המימן הגזי הנדרש לאספקת תא הדלק של BMW מאוחסן בשני מכלי 700 בר העשויים מפלסטיק מחוזק בסיבי פחמן (CFRP). יחד, הם מחזיקים שישה קילוגרמים של מימן, מה שמעניק ל-BMW iX5 Hydrogen טווח של 313 מיילים, כמו נמדד במחזור WLTP. תדלוק מיכלי המימן לוקח שלוש עד ארבע דקות בלבד באמצעות מערכות תדלוק מימן נוכחיות, כפי שזמינות בדרום קליפורניה. 

במהלך הפעולה, המימן כבר דחוס במיכלים, בעוד שרכיב האוויר נדחס על ידי הדור החדש של מדחס תאי דלק מודולרי של גארט לרכבים חשמליים של תאי דלק מימן.

"בארבע השנים האחרונות, אנו עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם BMW Group כדי לפתח מדחס מתקדם של תאי דלק מימן המותאם לצרכיהם המדויקים. המאמץ הזה יגיע לשיאו בניסוי מעמיק על הכביש בהמשך השנה", אמר קרייג באליס, סגן נשיא גארט וקצין טכנולוגיה ראשי.

ברכב תאי דלק, כמות החשמל המופקת מבוססת על צורך מרגע לרגע. אתה יכול לחשוב על זה כמו דומה לבנזין בהקשר זה. כאשר לוחצים על דוושת ההאצה, המערכת דורשת יותר חשמל ותאי הדלק מגיבים. מדחס האוויר החשמלי בעל הביצועים הגבוהים של גארט מספק את זרימת האוויר המשתנה הדרושה כדי לייעל את צפיפות ההספק והתפוקה של מערכת תאי הדלק מרגע לרגע. 

במיוחד עבור יישום זה, מרחיב טורבינה חדש, שנועד להחזיר אנרגיית פסולת מהשקע של ערימת תאי הדלק, מאפשר הפחתה של עד 20% בצריכת החשמל עבור דחיסת אוויר, בהשוואה למדחסי תאי דלק רגילים. מדחסי תאי הדלק החשמליים המודולריים ובעלי הביצועים הגבוהים של Garrett נשענים על מומחיות הטורבו של החברה באווירודינמיקה ופועלים מעל מהירויות תעשייתיות סטנדרטיות, מעבר ל-150,000 סל"ד.

"גארט הוא חלוץ בטכנולוגיית מדחס תאי דלק חשמליים במימן עם שנים של מומחיות מוכחת בייצור וניסיון בכביש. הדור הבא מתבסס על מורשת של עיצוב והנדסה פורצי דרך, כולל המנוע החשמלי המהיר שלנו, אלקטרוניקת כוח ובקרות מתקדמות", אמר באליס.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• EVM Finance. ממשק מאוחד למימון מבוזר. גישה כאן.
• Quantum Media Group. IR/PR מוגבר. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://www.thedetroitbureau.com/2023/06/bmw-fields-pilot-fleet-of-hydrogen-fuel-cell-vehicles/