FCEV di terza generazione
di Marcelo Padin
Direttore Editoriale Electric Motor News
Monza, Italia. 1° aprile 2014. In occasione del “hybrid Fleet Day” organizzato dalla rivista Fleet Magazine che si è tenuto a Monza, la Hyundai ix35 FCEV equipaggiata con celle a combustibile, con il rispettivo impianto di ricarica idrogeno allestito da Linde, spiccava tra le vetture ibride e quelle elettriche, trattandosi di una tecnologia del tutto particolare e che Hyundai ha già messo in produzione.
Hyundai ix35 FCEV rappresenta la terza generazione di vetture Hyundai alimentate a cella combustibile. Dal 2000, quando venne lanciata la prima Santa Fe FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), la casa coreana, fra i cinque maggiori costruttori mondiali, è all’avanguardia nello sviluppo di celle combustibili ad idrogeno: peraltro, in questi anni ha realizzato in Corea del Sud il Centro di Ricerca specifico più grande al mondo.
Nel 2004 Hyundai presentò la seconda generazione di questo tipo di veicoli, il Tucson FCEV, equipaggiato con la prima cella a combustibile da 80kW (109CV) realizzata internamente.
Nel 2011 è stata la volta di Hyundai ix35 FCEV, che dimostra i considerevoli vantaggi ecologici propri di questa tecnologia: conserva inalterate le caratteristiche di sicurezza, le dotazioni, la praticità e le prestazioni del C-SUV di successo ix35 (oltre 26 mila unità vendute in Italia fin dal lancio). Esteticamente, si distingue dalla ix35 attualmente in commercio unicamente per una nuova griglia frontale e qualche altro dettaglio (assenza del tubo di scarico, etc).
Rispetto alla versione precedente (su base Tucson), ix35 FCEV presenta notevoli innovazioni – tra cui un’autonomia superiore del 55%, una miglior efficienza energetica (+15%) ed una riduzione dell’80% dei costi di produzione. Inoltre, la semplicità del progetto ne rende possibile la rapida collocazione sulle linee produttive dello stabilimento di Ulsan (Repubblica di Corea) – nella quale verrà realizzata già da fine 2012 – con le stesse caratteristiche in tema d’assetto e sospensioni del modello destinato alla clientela continentale.
Equipaggiata con un pacco di celle a combustibile in grado di fornire una potenza equiparabile ad un propulsore da 100 kW (136 CV) e due serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno con una capacità complessiva di 5,64 kg (celati alla vista sotto il piano di carico), questa vettura è in grado di percorrere fino a 560 km con un singolo “pieno” (d’idrogeno), con emissioni limitate al solo… vapore acqueo. Ancor più importante è che Hyundai ix35 FCEV regala, con una silenziosità di marcia assoluta, prestazioni paragonabili in tutto e per tutto alla tradizionale versione 1.7 CRDi.
Ad esempio, vanta una velocità massima di 160 km/h e può circolare su strada fino a quando la temperatura esterna raggiunge -25°C, grazie all’elevata qualità della batteria ai polimeri di litio (21 kW) sviluppata in collaborazione con LG.
Un veicolo a celle a combustibile (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle) è dotato di un sistema per produrre energia elettrica dall’idrogeno. Caratteristica principale è l’assenza di un compressore (presente su altri veicoli ad idrogeno di altri costruttori). Invece, ix35 FCEV utilizza la semplice aria esterna per alimentare il propulsore: così facendo, si elimina ogni rumorosità meccanica. Il principio di funzionamento delle celle a combustibile consiste nella trasformazione dell’energia chimica dell’idrogeno in energia elettromeccanica. Nella cella a combustibile l’acqua e l’ossigeno contenuti nell’idrogeno reagiscono (in una reazione chimica) per produrre energia elettrica da utilizzare per alimentare il motore elettrico che, come è noto, ha un rendimento superiore ai tradizionali motori a combustione endotermica (ovvero benzina, diesel, GPL, metano etc). Un’altra importante differenza tra un motore elettrico FCEV ed un motore a combustione è il suo minor impatto ambientale. ix35 FCEV non produce infatti emissioni inquinanti in quanto, al termine del processo, rilascia nell’aria soltanto vapore acqueo.
Nella tecnologia sviluppata da Hyundai su ix35 FCEV, la cella combustibile si compone internamente di un anodo (positivo) e di un catodo (negativo), all’interno dei quali è racchiusa una membrana di polimero elettrolita. Il processo di generazione della corrente elettrica avviene in tre fasi: (a) L’idrogeno allo stato gassoso raggiunge l’anodo, dove si divide in ioni con carica positiva ed elettroni con carica negativa. (b) la membrana di polimero elettrolita può essere attraversata solo dagli ioni con carica positiva, mentre gli elettroni con carica negativa viaggiano in un circuito esterno verso il catodo generando una corrente elettrica. (c) Sul catodo, gli elettroni e gli ioni con carica positiva si abbinano all’ossigeno, proveniente dall’aria circostante, formando vapore acqueo (H2O) che viene espulsa dalla cella come unico prodotto di scarto.
ix35 FCEV rappresenta quindi lo Stato dell’Arte della tecnologia FCEV Hyundai, e segue un continuo processo di miglioramento per ridurne sempre più i costi di produzione: la distribuzione su larga scala a livello mondiale è infatti prevista a partire da gennaio 2013 (15 vetture scelte dalla città di Copenaghen) con intense sperimentazioni ed attività su base locale.
Hyundai ix35 FCEV: un C-SUV all’avanguardia in Europa
Hyundai partecipa attivamente a numerose iniziative e partnership per la promozione di veicoli a cella combustibile (idrogeno) come futura soluzione alle crescenti esigenze di trasporto in Europa. In un contesto che vede governi, ONG e aziende private impegnate nella ricerca di modalità di trasporto alternative, Hyundai contribuisce alla ricerca ed alla sperimentazione di soluzioni efficaci per l’ambiente.
Ad esempio, nel Maggio 2011, Hyundai ha sottoscritto una Lettera di Intenti (MOU) con la municipalità di Copenhagen, l’azienda produttrice di celle a combustibile H2 Logic e Hydrogen Link, associazione danese impegnata nella promozione del trasporto pubblico a idrogeno ed a cella combustibile.
Scopo dell’accordo, la realizzazione di infrastrutture di supporto per questo genere di veicoli a Copenhagen, città che punta a raggiungere l’obiettivo “carbon neutral” entro il 2025. Nell’ambito di questo MOU, Hyundai ha fatto provare su strada i primi esemplari di ix35 FCEV ai sindaci delle capitali di Danimarca, Norvegia, Svezia e Islanda.
Anche il primo test riservato alla stampa della ix35 FCEV si è svolto a Copenhagen (ottobre 2011), durante il quale è stato comunicato un altro significativo passo verso l’obiettivo di distribuire a pieno titolo sul mercato automobilistico il SUV Hyundai ad idrogeno a partire dal 2013.
Al test di Copenhagen ha fatto seguito l’inserimento di ix35 FCEV all’interno di un’importante iniziativa tecnologica della Commissione Europea – comune per veicoli celle a combustibile e ad idrogeno (“Fuel Cells & Hydrogen Joint Undertaking” – FCH JU). In quest’ottica, ix35 FCEV è stata scelta come prodotto dimostrativo per testare e promuovere la tecnologia delle celle a combustibile ed idrogeno in condizioni reali. In quest’ottica, Hyundai ix35 FCEV è stata a lungo utilizzata come “Test Car” dai membri del Parlamento Europeo e della Commissione, così come da alti funzionari UE e ad altri esponenti politici – occasione che ha contribuito ad aumentare la conoscenza del modello ed a diffondere la tecnologia dei veicoli a idrogeno negli ambienti politici comunitari.
Risale invece a gennaio di quest’anno la Lettera d’Intenti (MOU) sottoscritta da Hyundai con altre 12 realtà industriali d’oltremanica per lanciare il programma “UKH2Mobility”, che prende spunto dall’esperienza condotta a supporto della tecnologia ad idrogeno in tutta Europa. UKH2Mobility si pone come obiettivo lo studio dell’idrogeno come potenziale carburante per i veicoli “ultra-low emissions”. I risultati del programma, che è stato finanziato direttamente dal governo britannico con un contributo di 400 milioni di Sterline, getteranno le basi per ulteriori iniziative tese a incrementare la diffusione dell’idrogeno come alimentazione alternativa.
Peraltro, anche grazie a questa strategia di rispetto dell’ambiente, Hyundai è stata inserita fra i “2012 Global Green Brands”, la classifica dei 50 marchi più “green” a livello mondiale stilata da Interbrand. Con il suo 17° posto, Hyundai appare tra le migliori case automobilistiche. Ed Interbrand ha sottolineato in particolare la leadership Hyundai nella tecnologia “emissioni-zero”, in virtù dei progressi nello sviluppo di veicoli come ix35 FCEV con motore ad idrogeno.
La ricerca in ambito tecnologico, unitamente ai vari programmi e iniziative di cui Hyundai svolge un ruolo primario, testimoniano l’impegno della casa nel rendere le vetture ad idrogeno (cella combustibile) la soluzione ecologica per le esigenze di mobilità del prossimo futuro.
Caratteristiche Tecniche ~ Hyundai ix35 FCEV
Motore
Motore anteriore ad induzione, con due serbatoi inferiori di combustibile (idrogeno).
Batteria ausiliaria Ai polimeri di litio (21 kW)
Cella combustibile Due serbatoi inferiori di combustibile (idrogeno),
Propulsore potenza equiparabile a 100kW, 300 Nm di coppia (disponibili fin dalla partenza)
Emissioni H2O (acqua)
Sospensioni
Anteriori Completamente indipendenti – sistema MacPherson con barra stabilizzatrice ed ammortizzatori caricati a gas.
Posteriori Completamente indipendenti – sistema multi-link con ed ammortizzatori caricati a gas.
Sterzo
Tipo Pignone e cremagliera, con servosterzo
Diametro sterzata 10,58 metri
Freni
Impianto Servoassistito, controllato elettronicamente
Dischi Anteriori ventilati da 300 mm, posteriori, 262 mm
ABS Sistema a 4 canali con EBD
BAS Aumenta la potenza nelle frenate d’emergenza
DBC Il sistema d’assistenza in discesa (Downhill Brake Control – DBC)
mantiene a 8 km/h la velocità del veicolo quando si affronta una discesa
Frenata 100-0 km/h 41,7 metri
Cerchi e Pneumatici
Cerchi da 16 pollici, 16 x 6,5J, pneumatici 215/70 R16
Dimensioni (mm)
Esterne
Lunghezza totale 4410 mm
Larghezza totale 1820 mm (esclusi gli specchietti laterali)
Altezza totale 1655 mm
Interasse 2640 mm
Carreggiata anteriore 1585 mm
Carreggiata posteriore 1586 mm
Altezza da terra 170 mm
Interni Anteriore Posteriore
Spazio superiore (testa) 1000 994
Spazio inferiore (gambe) 1047 982
Spazio laterale (spalle) 1450 1400
Capacità baule post. 465 – 1436 litri
Peso (kg)
Massa a vuoto 1830
Peso in ordine di marcia 1980
Serbatoio idrogeno 5,64 kg / 700 bar
Prestazioni*
Velocità Massima (km/h) 160 (100 mph)
Accelerazione 0-100 km/h 12,5 secondi
Consumi*
Autonomia d’esercizio 588 km
Kg / 100 km (idrogeno) 1,01
* Stime del Costruttore
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