Testy drogowe BMW iX5 Hydrogen. Niemcy wracają do wodoru

• Historia BMW iX5 Hydrogen zaczęła się w roku 2019
• Gdzie powstaje BMW iX5 Hydrogen?
• Skąd BMW bierze ogniwa paliwowe?
• Tak działa ogniwo paliwowe w BMW iX5 Hydrogen
• Jak buduje się ogniwa BMW iX5 Hydrogen?
• Proces montażu BMW iX5 Hydrogen. Kolejne etapy
• BMW iX5 Hydrogen. Dane techniczne

Historia BMW iX5 Hydrogen zaczęła się w roku 2019

BMW iX5 Hydrogen, opracowane na bazie obecnego BMW X5, zostało po raz pierwszy zaprezentowane jako koncepcja na targach IAA 2019. Następnie na targach IAA Mobility 2021 można było zapoznać się z pierwszymi prototypami przewożącymi pasażerów w komunikacji wahadłowej.

Gdzie powstaje BMW iX5 Hydrogen?

BMW Group produkuje wysokowydajne systemy ogniw paliwowych do floty pilotażowej we własnym centrum kompetencyjnym ds. wodoru w Monachium. Około 900 osób pracuje tam w obszarze budowy karoserii, montażu, techniki modelowania, budowy pojazdów koncepcyjnych i produkcji addytywnej. Technologia ta jest jednym z podstawowych elementów BMW iX5 Hydrogen i charakteryzuje się wysoką mocą ciągłą wynoszącą 125 kW (170 KM).

Skąd BMW bierze ogniwa paliwowe?

BMW Group pozyskuje pojedyncze ogniwa paliwowe od Toyota Motor Corporation. Obie firmy mogą pochwalić się wieloletnią, pełną zaufania współpracą, a od 2013 roku wspólnie pracują nad napędami na ogniwa paliwowe.

Tak działa ogniwo paliwowe w BMW iX5 Hydrogen

W ogniwie paliwowym reakcja chemiczna zachodzi między wodorem w postaci gazu ze zbiorników a tlenem z powietrza. Dla uzyskania wysokiej sprawności napędu kluczowe znaczenie ma równomierne doprowadzenie obu mediów do membrany w ogniwie paliwowym. Oprócz technologicznych analogii do silnika spalinowego, takich jak intercooler, filtr powietrza, sterowniki i czujniki, BMW Group opracowała również specjalne komponenty wodorowe do nowego systemu ogniw paliwowych. Należą do nich np. wysokoobrotowa sprężarka z turbiną lub wysokonapięciowa pompa płynu chłodzącego.

Potrzebny do zasilania ogniwa paliwowego wodór w postaci gazu jest przechowywany w dwóch 700-barowych zbiornikach wykonanych z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym (CFRP). Łącznie mieszczą one sześć kilogramów wodoru, dzięki któremu BMW iX5 Hydrogen oferuje zasięg 504 km w cyklu WLTP. Napełnianie zbiorników wodoru trwa zaledwie od trzech do czterech minut, dzięki czemu BMW iX5 Hydrogen zapewnia typową dla BMW radość z jazdy także na długich trasach z zaledwie kilkoma krótkimi postojami.

Jak buduje się ogniwa BMW iX5 Hydrogen?

Na bazie pojedynczych ogniw systemy ogniw paliwowych są produkowane w dwóch głównych etapach. Najpierw pojedyncze ogniwa paliwowe są układane jedno na drugim, tworząc tzw. stos ogniw paliwowych. Kolejnym etapem jest montaż wszystkich pozostałych komponentów w kompletny system ogniw paliwowych. Tak zwany „stacking”, czyli układanie ogniw paliwowych w stosy, jest procesem w dużym stopniu zautomatyzowanym. Po sprawdzeniu poszczególnych komponentów pod kątem uszkodzeń stos zostaje mechanicznie sprasowany z siłą pięciu ton i umieszczony w obudowie. Obudowa stosu produkowana jest w odlewni metali lekkich w zakładach BMW Group w Landshut w tzw. procesie odlewania piaskowego.

W tym procesie płynne aluminium jest wlewane do formy z zagęszczonego, uformowanego za pomocą żywicy piasku w procesie specjalnie zaprojektowanym do produkcji małoseryjnej. Płyta dociskowa, która doprowadza wodór i tlen do stosu ogniw paliwowych, jest również wykonana z tworzywa sztucznego i lekkich odlewów metalowych z zakładu w Landshut. Płyta dociskowa uszczelnia obudowę stosu gazo- i wodoszczelnie.

Proces montażu BMW iX5 Hydrogen. Kolejne etapy

W końcowym montażu stosu ogniw paliwowych oprócz próby napięciowej częścią procesu są kompleksowe badania reakcji chemicznych zachodzących w ogniwach. Na koniec wszystkie komponenty są składane w kompletny system w strefie montażowej. Podczas montażu systemu instalowane są też inne komponenty, takie jak sprężarka, anoda i katoda systemu ogniw paliwowych, wysokonapięciowa pompa płynu chłodzącego oraz wiązka kablowa.

W połączeniu z wysoce zintegrowaną jednostką napędową BMW eDrive piątej generacji (silnik elektryczny, skrzynia biegów i elektronika mocy połączone w kompaktowej obudowie) na osi tylnej i opracowanym specjalnie do tego pojazdu wysokowydajnym akumulatorem litowo-jonowym, układ napędowy pojazdu generuje moc 275 kW (401 KM). W fazach jazdy bez gazu i w fazach hamowania silnik elektryczny pełni ponadto funkcję generatora, który dostarcza energię z powrotem do akumulatora.

BMW iX5 Hydrogen. Dane techniczne

• Moc maksymalna całego układu napędowego: 295 kW (401 KM)
• Ciągła moc elektryczna układu ogniw paliwowych: 125 kW (170 KM)
• Moc maksymalna akumulatora litowo-jonowego: 170 kW (231 KM)
• Moc maksymalna wysoce zintegrowanej elektrycznej jednostki napędowej eDrive: 295 kW (401 KM)
• Pojemność zbiornika wodoru: 6 kg wodoru (w postaci gazu)
• Przyspieszenie 0-100 km/h < 6 s; prędkość maksymalna: ponad 180 km/h
• Zużycie wodoru: 1,19 kg/100 km
• Zasięg: 504 km