Il BMW Group ha presentato ai rappresentanti dei media internazionali i primi veicoli BMW iX5 Hydrogen in una flotta pilota che entrerà in servizio quest’anno.
La flotta di meno di 100 veicoli, dopo quattro anni di lavoro di sviluppo, verrà quindi impiegata a livello internazionale per scopi dimostrativi e sperimentali per vari gruppi target. Questa esperienza di guida attiva sarà quindi la prima occasione per le persone non coinvolte nel processo di sviluppo di farsi un’idea diretta di ciò che la BMW iX5 Hydrogen ha da offrire.
L’idrogeno è una fonte di energia versatile che ha un ruolo chiave da svolgere nel processo di transizione energetica e quindi nella protezione del clima. Dopotutto, è uno dei modi più efficienti per immagazzinare e trasportare energie rinnovabili – ha affermato Oliver Zipse, Presidente del Consiglio di Amministrazione di BMW AG. Dovremmo utilizzare questo potenziale anche per accelerare la trasformazione del settore della mobilità. L’idrogeno è il pezzo mancante del puzzle quando si parla di mobilità senza emissioni. Una tecnologia da sola non sarà sufficiente per consentire una mobilità climaticamente neutra in tutto il mondo.
La BMW iX5 a idrogeno
La BMW iX5 Hydrogen sviluppata sulla base dell’attuale BMW X5 è stata presentata per la prima volta come concept all’IAA nel 2019. I primi prototipi sono stati poi resi disponibili alla IAA Mobility 2021 per essere sperimentati in azione dai visitatori come veicoli navetta.
Il suo sistema di celle a combustibile a idrogeno è un’ulteriore prova della competenza di sviluppo leader del BMW Group nel campo delle tecnologie di propulsione elettrica. Il BMW Group sta sistematicamente portando avanti lo sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno come opzione aggiuntiva per la futura mobilità individuale a zero emissioni a livello locale.
La competenza tecnologica di BMW
Il BMW Group produce i sistemi di celle a combustibile altamente efficienti per la flotta pilota nel suo centro di competenza interno per l’idrogeno a Monaco. Questa tecnologia è uno degli elementi centrali della BMW iX5 Hydrogen e genera un’elevata potenza continua di 125 kW/170 CV.
Nella cella a combustibile avviene una reazione chimica tra l’idrogeno gassoso dei serbatoi e l’ossigeno dell’aria. Mantenere una fornitura costante di entrambi gli elementi alla membrana della cella a combustibile è di fondamentale importanza per l’efficienza del sistema di azionamento. Oltre agli equivalenti tecnologici delle caratteristiche dei motori a combustione, come gli intercooler, i filtri dell’aria, le centraline ei sensori, il BMW Group ha anche sviluppato speciali componenti a idrogeno per il suo nuovo sistema di celle a combustibile. Questi includono, ad esempio, il compressore ad alta velocità con turbina e pompa del liquido di raffreddamento ad alta tensione.
Il BMW Group acquista le singole celle a combustibile dalla Toyota Motor Corporation. Le due società hanno goduto di una partnership caratterizzata dalla fiducia per molti anni e collaborano sui sistemi di azionamento a celle a combustibile dal 2013.
I sistemi di celle a combustibile sono prodotti in due fasi principali, basate sulle singole celle a combustibile. Le celle vengono prima assemblate in uno stack di celle a combustibile. Il passo successivo prevede l’adattamento di tutti gli altri componenti per produrre un sistema completo di celle a combustibile.
L’impilamento delle celle a combustibile è in gran parte un processo completamente automatizzato. Una volta che i singoli componenti sono stati ispezionati per eventuali danni, la pila viene compressa da una macchina con una forza di cinque tonnellate e collocata in un alloggiamento. L’alloggiamento della pila è prodotto nella fonderia di metallo leggero presso lo stabilimento del BMW Group di Landshut utilizzando una tecnica di colata in sabbia.
Per questo, l’alluminio fuso viene versato in uno stampo fatto di sabbia compattata mescolata con resina in un processo appositamente progettato per questo veicolo di piccola serie.
La piastra di pressione, che fornisce idrogeno e ossigeno alla pila di celle a combustibile, è realizzata con parti in plastica pressofusa e fusioni in lega leggera, anch’esse provenienti dallo stabilimento di Landshut. La piastra di pressione forma una tenuta stagna al gas e all’acqua attorno all’alloggiamento della pila.
L’assemblaggio finale degli stack di celle a combustibile include un test di tensione insieme a test approfonditi della reazione chimica all’interno delle celle. Infine, tutti i diversi componenti vengono montati insieme nell’area di assemblaggio per produrre il sistema completo.
Durante questa fase di assemblaggio del sistema, vengono montati ulteriori componenti, come il compressore, l’anodo e il catodo del sistema a celle a combustibile, la pompa del liquido di raffreddamento ad alta tensione e il cablaggio.
In combinazione con un’unità motrice altamente integrata che utilizza la tecnologia BMW eDrive di quinta generazione (il motore elettrico, la trasmissione e l’elettronica di potenza sono raggruppati insieme in un alloggiamento compatto) sull’asse posteriore e una batteria di alimentazione con tecnologia agli ioni di litio sviluppata appositamente per questo veicolo , il gruppo propulsore convoglia sulla strada una potenza massima di 295 kW / 401 CV. Nelle fasi di decelerazione e frenata, il motore funge anche da generatore, restituendo energia a una batteria di potenza.
Produzione nell’impianto pilota di Monaco
La BMW iX5 Hydrogen viene costruita nell’impianto pilota del BMW Group presso il Centro di Ricerca e Innovazione (FIZ) di Monaco. Questa è l’interfaccia tra lo sviluppo e la produzione in cui ogni nuovo modello dei marchi dell’azienda viene realizzato per la prima volta. Vi lavorano circa 900 persone nei settori carrozzeria, assemblaggio, ingegneria dei modelli, costruzione di concept car e produzione additiva.
Hanno il compito di garantire che sia il prodotto che il processo di produzione siano pronti per la produzione in serie. Nel caso della BMW iX5 Hydrogen, gli specialisti della tecnologia dell’idrogeno, lo sviluppo del veicolo e l’assemblaggio iniziale di nuovi modelli hanno lavorato a stretto contatto per integrare la tecnologia all’avanguardia di propulsione e accumulo di energia.
L’idrogeno consente un rapido rifornimento di carburante
L’idrogeno necessario per alimentare la cella a combustibile è immagazzinato in due serbatoi da 700 bar realizzati in plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP). Insieme, questi contengono quasi sei chilogrammi di idrogeno, sufficienti per dare alla BMW iX5 Hydrogen un’autonomia di 504 km (313 miglia) nel ciclo WLTP. Il riempimento dei serbatoi di idrogeno richiede solo dai tre ai quattro minuti, quindi la BMW iX5 Hydrogen può fornire il piacere di guida per il quale BMW è rinomata anche su lunghe distanze, con poche e brevi soste lungo il percorso.
Dati tecnici della BMW iX5 a idrogeno
- Potenza massima dell’intero sistema di trasmissione: 295 kW/401 CV
- Potenza elettrica continua del sistema fuel-cell: 125 kW/170 CV
- Potenza massima della batteria (tecnologia agli ioni di litio): 170 kW/231 CV
- Potenza massima del motore elettrico altamente integrato: 295 kW/401 CV
- Capacità dei serbatoi di idrogeno: 6 kg di idrogeno (gassoso)
- Accelerazione 0-100 km/h (62 mph) < 6 s
- Velocità massima: oltre 180 km/h (112 mph)
- Consumo di idrogeno nel ciclo WLTP: 1,19 kg/100 km
- Autonomia nel ciclo WLTP: 504 km (313 miglia)
La tecnologia FCEV contribuisce alla decarbonizzazione
Il BMW Group è la prima casa automobilistica tedesca ad aver aderito alla campagna “Business Ambition for 1.5°C” guidata dall’iniziativa Science Based Targets e si impegna a raggiungere l’obiettivo della piena neutralità climatica lungo tutta la catena del valore.
Il prossimo passo in questo processo prevede il piano del BMW Group per ridurre le emissioni di CO2 per veicolo durante il suo intero ciclo di vita – ovvero catena di fornitura, produzione e fase di utilizzo – di almeno il 40% entro il 2030 rispetto al 2019.
Il BMW Group ha venduto più di 215.000 veicoli completamente elettrici in tutto il mondo nel 2022, il che rappresenta un aumento rispetto all’anno precedente di quasi il 108%. I veicoli completamente elettrici hanno rappresentato poco meno del 9% dei volumi di vendita totali lo scorso anno e questa quota è destinata ad aumentare fino al 15% nel 2023.
Entro il 2030 al più tardi, BMW Group sta cercando di raggiungere una situazione in cui i veicoli completamente elettrici detengano una quota superiore al 50% delle sue vendite complessive.
BMW Group considera la tecnologia FCEV espressamente come una potenziale aggiunta alla tecnologia di propulsione utilizzata dai veicoli elettrici a batteria.
L’idrogeno come parte delle attività globali per la mobilità senza CO2
Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA), l’idrogeno offre un notevole potenziale come futura fonte di energia in relazione alle attività globali di transizione energetica. Grazie alle sue capacità di stoccaggio e trasporto, l’idrogeno può essere utilizzato per un’ampia varietà di applicazioni.
La maggior parte dei paesi industrializzati sta quindi adottando strategie sull’idrogeno e sostenendole con roadmap e progetti concreti. Nel settore dei trasporti, l’idrogeno può diventare un’ulteriore opzione tecnologica, accanto alla mobilità elettrica a batteria, per dare forma a una mobilità individuale sostenibile a lungo termine.
Tuttavia, ciò dipenderà dalla produzione competitiva di quantità sufficienti di idrogeno da energia verde, nonché dall’espansione delle relative infrastrutture di riempimento, che è già intensamente perseguita in molti paesi.
Il BMW Group accoglie con favore e sostiene le attività per promuovere l’innovazione in Germania e in Europa che contribuiranno a costruire un’economia dell’idrogeno e ad accelerare la produzione di idrogeno verde. Questi includono in particolare i progetti di idrogeno su larga scala classificati come progetti importanti di interesse comune europeo (IPCEI).
I progetti che costituiscono questa iniziativa dell’Unione Europea, sostenuta in Germania dal Ministero federale degli affari economici e dal Ministero federale dei trasporti, abbracciano l’intera catena del valore, dalla produzione di idrogeno ai trasporti fino alle applicazioni nell’industria.
Con le giuste condizioni, la tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno ha il potenziale per diventare un ulteriore pilastro nel portafoglio di trasmissioni del BMW Group per la mobilità locale senza CO2.
Fonte: Gruppo BMW
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