Így nyit a hidrogén felé a BMW

Miközben az elektromos autók egyre nagyobb teret hódítanak a mobilitásban, a hidrogén használata még mindig kétesélyesnek tűnhet. De a globális villamosítás összetettsége miatt sok OEM és döntéshozó hajlandó még egy esélyt adni legkönnyebb atomelemünknek.

A BMW meg van győződve arról, hogy az energiamix hidrogénnel való kiegészítése nélkül - beleértve a nagy teherautókat is, amelyek nem vagy nehezen alkalmasak akkumulátoros meghajtásra - a közlekedési ágazatnak és a nemzeteknek kevés esélyük van a globális hőmérséklet kordában tartására. A BMW az első német autógyártó, amely aláírta az ENSZ „Race to Zero” elnevezésű kötelezettségvállalását, mivel a BMW célja, hogy 2050-re teljes szén-dioxid-semlegességet érjen el.

„A hidrogén sokoldalú energiaforrás, amelynek kulcsszerepe van” - mondta Frank Weber, a BMW igazgatótanácsának tagja. „Biztosak vagyunk abban, hogy a hidrogén jelentős mértékben meg fogja növelni jelentőségét az egyéni mobilitásban.”

Így hajtja a hidrogén a BMW-t

A BMW a közelmúltban mutatta be Németországban újságíróknak az új iX5 hidrogén üzemanyagcellás SUV-t, és a kulisszák mögé és betekintést engedett, amikor megkezdődött a kísérleti gyártása a tesztflottának. A dél-karolinai gyártású X5-ön alapuló iX5-ben a benzinmotor helyett egy 125 kilowattos (170 lóerős) üzemanyagcella-köteg és egy hátsó tengelyes villanymotor kapott helyet. A rendszert egy hatalmas, padló alatti tartálypár táplálja (az ipari szabványnak megfelelő 700 bar/10 150 psi nyomáson), amely 6 kilogramm hidrogént tartalmaz. A motor és a kis 2,5 kilowattórás akkumulátor kombinációja 150 kilowattos (200 lóerő) teljesítménnyel egészíti ki az üzemanyagcella energiatermelését, továbbá a jármű fékein keresztül visszanyeri az energiát.

Az eredmény összesen 275 kilowattos (369 lóerős) teljesítmény, 500 kilométeres hatótávolság és 190 kilométer/órás végsebesség. Az egyszerű feltöltés kevesebb mint öt percet vesz igénybe. Könnyű, már ha találunk egy hidrogénkutat – amik még mindig meglehetősen ritkák: az EU-ban és az Egyesült Államokban együttesen körülbelül 320 nyilvános töltőállomás található. Ahol egyáltalán elérhető, ott a hidrogén kilométerenkénti ára két-háromszorosa a benzinnek, részben azért, mert kevés vállalat gyártja vagy szállítja a kiskereskedelem számára. A hidrogént pedig szinte kizárólag energiaigényes fosszilis tüzelőanyagokból, főként földgázból állítják elő.

A 2000-es években a BMW a 7-es sorozatú szedánok rövid sorozatának belső égésű motorjaiban kriogénnel tárolt hidrogén elégetésével kísérletezett. Két évtizeddel később a vállalat München melletti Hidrogén Kompetencia Központjában a mérnökök bemutatták legújabb technológiájukat. A BMW házon belül kifejlesztett üzemanyagcellás rendszere a Toyota partnerétől beszerzett - körülbelül egy otthoni klímaszűrő méretű - ostyavékony bipoláris lemezekkel kezdődik; ezek a lemezek megegyeznek a japán autógyártó Mirai-jában található lemezekkel. Egy turbószerű elektromos kompresszor a hidrogént a szendvicslemezes membránokba préseli, amelyek katalizátora a hidrogénmolekulákat protonokra és elektronokra választja szét. Ezek a részecskék külön utakon jutnak el a katódhoz, az elektronok áramot hoznak létre, melléktermékként pedig vízgőz keletkezik.

Az egyes cellákat gépi látással ellenőrzik, hogy ne szivárogjon ki hidrogén. Egy automatizált eljárás több száz cellát pontosan egymásra helyez és présel össze. Az így kapott köteget egy házba zárják, és az X5 hátsó hordozójába szerelik.

Sok az előny, de még igazi fehér holló a technológia

Miközben a BMW a személygépkocsikra összpontosít, a vállalat továbbra is a közepes és nagy tehergépkocsikban látja a hidrogén optimális szerepét. „Minél nehezebb és nagyobb a jármű, annál több értelme van a hidrogénnek” - mondja Thomas Hofmann, a BMW hidrogénprojekt-menedzsere, mivel az elektromos autók akkumulátorai egyre csökkenő hatótávolsággal és költséggel járnak.

A BMW mérnökei megjegyezték, hogy az elektromos árammal ellentétben a hidrogén olcsón tárolható és csővezetéken keresztül szállítható. Ez változatossá teszi az energiaellátási láncot, és megerősítheti azt a hiányok ellen: az iX5 nem igényel lítiumot, kobaltot vagy nikkelt. A hidrogén olyan hiányosságokat is betölthet a közlekedésben, amelyek a villamosenergia esetében drágábbak vagy kivitelezhetetlenek. A BMW szakértői egy német infrastrukturális tanulmányra hivatkozva azzal érvelnek, hogy a két egymást kiegészítő infrastruktúra - a villamos energia és a hidrogén - kiépítése végső soron kevesebbe kerülne, mintha a villamos energia önmagában működne.

Ami a megújuló hidrogén közeli hiányát illeti, McKinsey szeptemberi elemzése azt állítja, hogy a zöld hidrogén ára a piaci penetráció növekedésével gyorsan a fosszilis hidrogén ára alá fog esni - írja a SAE.