BMW Fields пілотний парк автомобілів на водневих паливних елементах – Детройтське бюро

BMW є польові випробування iX5 Hydrogen версія позашляховика iX із паливним елементом з мембраною протонного обміну, який подає електроенергію безпосередньо до електромоторів. 

BMW Group отримує індивідуальні паливні елементи від Toyota Motor Corp. і повітряні насоси від Garrett Motion у рамках партнерства з розробки двигунів на паливних елементах. Toyota вже випустила на ринок a серійний автомобіль на паливних елементах Mirai, на деяких ринках з 2014 року. 

Використовуючи елементи Toyota, BMW Group виробляє високоефективні системи паливних елементів у своєму «центрі передового досвіду» для водню в Мюнхені. Технологія системи паливних елементів є одним із найважливіших компонентів BMW iX5 Hydrogen, і BMW вважає, що ця робота вплине на трансформацію всього сектору мобільності. 

«Водень — це те, чого не вистачає в головоломці, коли мова йде про мобільність без викидів. Однієї лише технології буде недостатньо, щоб забезпечити кліматично нейтральну мобільність у всьому світі», – сказав Олівер Зіпсе, голова правління BMW AG. 

Як працює паливний елемент PEM

Паливний елемент з протонною обмінною мембраною (PEM) — це простий твердотільний генератор. Усередині клітини є дві пластинки, розділені проникною мембраною. Пластини мають канавки для полегшення потоку газу та покриті струмопровідним металом. Система направляє стиснений водень з одного боку мембрани та стиснене атмосферне повітря з іншого. 

Мембрана дозволяє атомам водню перетинатися, але відриває електрони від атомів водню, коли вони проходять. Електрони рухаються по провідниках до іншої сторони комірки, створюючи електричний струм. 

Проходячи через мембрану, атом водню зв’язується з киснем в атмосферному повітрі, створюючи воду, і атом повертає електрон. Таким чином, паливний елемент виробляє чисту воду та електроенергію. 

Виробництво паливних елементів складається з двох етапів: спочатку окремі паливні елементи складаються в купу, щоб створити паливні елементи. Потім усі інші компоненти встановлюються для формування повної системи паливних елементів. BMW Group розробила спеціальні водневі компоненти для нової системи паливних елементів. До них належить співпраця з Garrett над створенням високооборотного компресора для проштовхування звичайного атмосферного повітря через паливний елемент. 

«Водень — це універсальне джерело енергії, яке відіграє ключову роль у процесі енергетичного переходу і, отже, у захисті клімату. Зрештою, це один із найефективніших способів зберігання та транспортування відновлюваної енергії. Ми повинні використовувати цей потенціал, щоб також прискорити трансформацію сектору мобільності», – каже Зіпс. 

Проблема системи паливних елементів полягає в тому, що, хоча це найпоширеніший елемент у Всесвіті, вільні атоми водню рідко зустрічаються на Землі через їхню схильність зв’язуватися з атомами кисню, утворюючи воду. Хоча на планеті буквально є океани водню та кисню, для розщеплення цих молекул потрібно більше енергії, ніж ми можемо відновити через паливний елемент. 

Однак зміни в глобальній політиці, прогрес у технології паливних елементів і більш суворі правила викидів сприяли швидкому зростанню інтересу до електромобілів, що працюють на водні. За даними Hydrogen Council, лише за останні два роки було профінансовано понад 500 мільярдів доларів на нові водневі проекти.

Система паливних елементів BMW

Газоподібний водень, необхідний для живлення паливних елементів BMW, зберігається в двох баках під тиском 700 бар, виготовлених із пластику, армованого вуглецевим волокном (CFRP). Разом вони вміщують шість кілограмів водню, що забезпечує запас ходу BMW iX5 Hydrogen 313 миль, як вимірюється в циклі WLTP. Заправка водневих баків займає лише три-чотири хвилини за допомогою поточних систем заправки воднем, доступних у Південній Каліфорнії. 

Під час роботи водень уже стискається в баках, тоді як повітряний компонент стискається за допомогою нового покоління модульного компресора на паливних елементах Garrett для електромобілів на водневих паливних елементах.

«Протягом останніх чотирьох років ми тісно співпрацювали з BMW Group, щоб розробити передовий компресор на водневих паливних елементах, спеціально адаптований до їхніх потреб. Кульмінацією цих зусиль стане поглиблене випробування на дорозі пізніше цього року», — сказав Крейг Баліс, віце-президент і головний технічний директор Garrett.

У автомобілі на паливних елементах кількість виробленої електроенергії залежить від поточної потреби. У цьому відношенні його можна порівняти з бензином. Коли ви натискаєте педаль акселератора, система вимагає більше електроенергії, і паливні елементи реагують. Високопродуктивний електричний повітряний компресор Garrett забезпечує змінний потік повітря, необхідний для оптимізації питомої потужності та продуктивності системи паливних елементів. 

Спеціально для цього застосування новий турбінний розширювач, призначений для рекуперації відпрацьованої енергії з виходу паливних елементів, забезпечує до 20% зниження споживання електроенергії для стиснення повітря порівняно зі звичайними компресорами на паливних елементах. Модульні, високоефективні електричні компресори на паливних елементах Garrett спираються на досвід компанії в галузі турбоаеродинаміки та працюють на швидкості вище стандартних для промисловості, понад 150,000 XNUMX об/хв.

«Garrett є піонером у технології водневих електричних компресорів на паливних елементах з роками продемонстрованого досвіду виробництва та досвіду на дорозі. «Наступне покоління базується на спадщині проривного дизайну та інженерії, включаючи наш власний високошвидкісний електродвигун, силову електроніку та передові засоби керування», — сказав Баліс.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• EVM Фінанси. Уніфікований інтерфейс для децентралізованих фінансів. Доступ тут.
• Quantum Media Group. ІЧ/ПР посилений. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• джерело: https://www.thedetroitbureau.com/2023/06/bmw-fields-pilot-fleet-of-hydrogen-fuel-cell-vehicles/