Il successo finale: F-CELL World Drive raggiunge Stoccarda dopo il giro del mondo
• Tre Classe B F-CELL guidare per più di 30 mila chilometri in tutto il mondo
• Impressionante prova di guida quotidiana della tecnologia fuel-cell
• Funzionamento affidabile anche in condizioni difficili
• impulso iniziale per la creazione di infrastrutture a idrogeno
• 90.000 km percorsi con zero emissioni
Fonte: Daimler AG
1 Giugno 2011. Il “Mercedes-Benz F-CELL World Drive” – il primo giro del mondo con i veicoli a celle a combustibile – ha concluso con successo il programma di oggi a Stoccarda. Dopo più di 30.000 chilometri, tre Mercedes-Benz Classe B F-CELL a zero emissioni locali hanno tagliato il traguardo davanti al Museo Mercedes-Benz di Stoccarda. L’idrogeno che alimenta le Classe B ed i loro veicoli di supporto sono partite da Stoccarda alla fine di gennaio, in occasione del 125° compleanno dell’automobile, ed hanno attraversato 14 paesi su quattro continenti.
“Con il F-CELL World Drive abbiamo dimostrato che il tempo per i veicoli elettrici a celle a combustibile è arrivato. Oggi lo sviluppo delle infrastrutture deve prendere un maggiore impulso”, ha dichiarato il Dr. Dieter Zetsche, Presidente del Consiglio di Amministrazione e Responsabile Mercedes-Benz Cars. “Solo un numero adeguato di stazioni di rifornimento di idrogeno consentirebbe gli automobilisti di beneficiare dei vantaggi di questa tecnologia: elevata autonomia, brevi tempi di rifornimento di carburante, emissioni zero”.
Idrogeno: la sfida delle infrastrutture
Nell’ambito di applicazione del F-CELL World Drive, la Mercedes-Benz Classe B F-CELL è un’auto a emissioni zero, efficiente ed è la mobilità del futuro. Allo stesso tempo, Mercedes-Benz è stata ampiamente coinvolta per la creazione di una rete globale di stazioni di rifornimento a idrogeno – un fattore cruciale per il successo di mercato di questa tecnologia. Finora, ci sono solo circa 200 stazioni di rifornimento in tutto il mondo in cui i veicoli a celle a combustibile possono essere rifornite. Secondo i calcoli degli esperti, una rete di circa 1.000 stazioni di rifornimento fisso sarebbe sufficiente per una copertura nazionale di base in Germania. L’obiettivo centrale di Mercedes-Benz è quello di fare in modo che, in futuro, i driver di tutto il mondo saranno in grado di rifornire di idrogeno, proprio come accade oggi con la benzina e il diesel.
Il partner esclusivo per la fornitura di idrogeno sul F-CELL World Drive è stato il Gruppo Linde. Grazie alla sua esperienza nell’idrogeno e la presenza globale, è stato in grado di garantire l’approvvigionamento di carburante durante il viaggio nel mondo intero. Un’unità mobile di rifornimento sviluppata congiuntamente sulla base di una Sprinter Mercedes-Benz ha accompagnato il tour – l’unico modo per garantire l’approvvigionamento di carburante, anche nei tratti più remoti.
La prova della fruibilità quotidiana dell’alimentazione a celle a combustibile
Durante il F-CELL World Drive, Mercedes-Benz è stata in grado di fornire una impressionante dimostrazione delle qualità di veicoli a celle a combustibile in termini di prestazioni e robustezza. I veicoli del World Drive non hanno percorso solo le zone del centro, ma ance le strade di campagna e anche in autostrada, ma ha anche dimostrato la loro capacità di guida su superfici sconnese, ad esempio sulle tappe in Australia e in Cina.
Anche un incidente senza colpa in Kazakistan non è riuscito a fermare la Classe B F-CELL. Sulla rotta da Almaty a Balkhash, la Classe B F-CELL numero tre è stata speronata sul suo parafango posteriore sinistro. L’asse posteriore e il paraurti della vettura a celle a combustibile hanno subito danni. Tuttavia, il veicolo a celle a combustibile è stato riparato in un’officina vicino ed ha continuato la sua strada nel tour. Solo una piccola ammaccatura nella carrozzeria reca testimonianza di questo singolo episodio.
Il giro del mondo con l’idrogeno – il tour in cifre
Più di un totale di 70 giorni di guida, i partecipanti alla F-CELL World Drive hanno raccolto un’abbondanza di appunti di viaggio che documentano gli aspetti e le multi sfaccettatura del tour e, allo stesso tempo, sottolinea l’agibilità quotidiana della tecnologia delle celle a combustibile di bordo delle Classe B F-CELL. La distanza record di 648 chilometri, divisa tra due tratti di oltre 300 chilometri ciascuna, è stata coperta sul tratto da Almaty a Balkhash in Kazakistan. Un altro record è probabilmente il numero degli abitanti dei luoghi visitati dal tour, da non più di venti in Balladonia, in Australia, a ben 19 milioni di Shanghai, Cina. A causa delle infrastrutture per l’idrogeno ancora insufficienti, l’unità mobile, che è stata sviluppata in collaborazione con Linde AG, ed è stata utilizzata circa 130 volte per rifornire di carburante nella B-Classes. Lungo il percorso, le Classe B F-CELL hanno fatto anche il rifornimento in pochi minuti e in due stazioni pubbliche di rifornimento di idrogeno.
Guidare le Mercedes-Benz in lunga distanza – sulle tracce di Bertha Benz
Con l’ormai storico F-CELL World Drive, la prima volta del giro intorno al mondo con i veicoli a celle a combustibile, Mercedes-Benz ha aggiunto un tasello ad una lunga storia di leggendari viaggi di lunga distanza. Gli esempi includono la prima traversata dell’Africa in una macchina nel 1909 e la maratona più lunga diesel – “Experience E-Class” – gestita nel 2006 percorrendo oltre 14 mila chilometri da Parigi a Pechino.
Per quanto riguarda il suo obiettivo primario, la F-CELL World Drive ha lanciato un collegamento diretto a guidare molto prima in lunghe distanze come è successo con il tentativo pionieristico di Bertha Benz, il quale, nel 1888, ha completato la prima unità di fondo con la Benz Patent-Motorwagen da Mannheim a Pforzheim. Ha affrontato in linea di massima la stessa sfida come suoi successori, con la Classe B F-CELL – anche lei, non poteva esattamente alimentarsi nella stazione di rifornimento successiva.
Nei primi giorni dell’automobile, i conducenti hanno dovuto acquistare il carburante in farmacia, è per questo che Bertha Benz si è fermata alla farmacia cittadina a Wiesloch. Quello era l’unico posto dove poteva acquisire la benzina leggera “ligroin” – che era in realtà destinata ad usi domestici come smacchiatore, ma ha lavorato anche come combustibile. In primo luogo gradualmente, poi con l’aumentare della velocità, la rete di stazioni di carburante ha ampliato le infrastrutture in tutto il mondo come le conosciamo oggi. Questo è stato un fattore determinante nella processo trionfale dell’automobile con motore a combustione interna inventata nel 1886 da Daimler e Benz. Con i sistemi di nuova tecnologia il motto è: l’unità alternative hanno bisogno di infrastrutture alternative. Nel caso della Classe B F-CELL, questo significa stazioni di rifornimento di idrogeno. E ‘per questo che Mercedes-Benz, come l’inventore dell’automobile, insieme ai partner dal commercio e della politica, sta facendo forte pression per la creazione di un’infrastruttura globale, sia per le auto elettriche a celle a combustibile che per quelle a batteria.
Mercedes-Benz Classe B F CELL
la prima auto elettrica completamente adatta per la guida di tutti i giorni e con le dinamiche di guida di una vettura a benzina da due litri
Mercedes-Benz lancia la sua prima vettura elettrica a celle a combustibile prodotta in serie su strada: la nuova Classe B F-CELL. La produzione in piccola scala dell’auto elettrica ecologica è già in corso. Nel 2010, il primo di circa 200 veicoli sono stati consegnati a clienti in Europa e negli USA. La tecnologia per il sistema di unità della Classe B F CELL è basata sul sistema ottimizzato di celle a combustibile di ultima generazione. Si tratta di circa il 40 per cento più piccolo del sistema della Classe A F-CELL del 2004, ma sviluppa una potenza del 30 per cento in più, mentre consuma il 30 per cento in meno di carburante. Le principali componenti del sistema di trasmissione sono uno stack di celle a combustibile compatta, una potente batteria agli ioni di litio, tre serbatoi da 700 bar per l’idrogeno e un compatto, leggero a motore anteriore.
Capacità di avviamento a freddo fino a meno 25 gradi Celsius
Il modulo di stack di celle a combustibile della Classe B F-CELL, vanta un’eccezionale capacità di avviamento a freddo fino a meno 25 gradi Celsius. Il sistema dispone di un nuovo sistema di umidificazione costituito da fibre cave che garantisce, a differenza rispetto la cella a combustibile di prima generazione, che l’acqua non si blocca più nella pila, una caratteristica che compromette la capacità di avviamento a freddo. Anche a meno 15 gradi Celsius La Classe B F-CELL inizia altrettanto velocemente come il motore diesel di ultima generazione. Una strategia operativa dedicata contribuisce a garantire che la cella a combustibile raggiunga la temperatura ottimale di funzionamento di circa 80 gradi centigradi il più rapidamente possibile ogni volta che il veicolo è avviato. Grazie al potente sistema di raffreddamento e di gestione intelligente della temperatura, questa ‘piacevole temperatura’ è mantenuta costante in tutte le condizioni.
Autonomia di circa 400 chilometri con il serbatoio pieno
L’idrogeno utilizzato per alimentare la cella a combustibile è immagazzinato in tre serbatoi ad una pressione di 700 bar. Ogni serbatoio detiene poco meno del 4 chilogrammi di combustibile gassoso. I serbatoi sono chiusi ermeticamente dall’esterno, impedendo la perdita di idrogeno in atmosfera, anche se il veicolo viene lasciato riposare per lunghi periodi. Grazie al rapporto di compressione elevato, la Classe B F-CELL è in grado di coprire lunghe distanze fino a 400 km con il serbatoio pieno, oltre il doppio per quanto riguarda la Classe A F-CELL. Se i serbatoi sono vuoti, possono essere riempiti in modo semplice e veloce in meno di tre minuti, grazie ad un sistema standardizzato di rifornimento.
Equivalente di appena 3,3 litri di gasolio per 100 chilometri
Il motore elettrico – un motore sincrono ad eccitazione permanente – sviluppa una potenza massima di 100 kW/136 CV e una coppia massima di 290 Nm – tipico della coppia elevata generata da un motore elettrico -, che è disponibile presso l’istante in cui il motore si avvia. Essa assicura che la Classe B F-CELL, la cui impressionante dinamica di marcia sono in alcuni casi di gran lunga migliori rispetto a quelli di una vettura a benzina da due litri. Tuttavia, l’unità locale elettrica a zero emissioni con celle a combustibile consuma l’equivalente di appena 3,3 litri di gasolio ogni 100 chilometri (ciclo di marcia europeo).
Batteria compatta agli ioni di litio con alta densità di energia
Una potente batteria ad alta tensione agli ioni di litio è utilizzata per alimentare il motore. Vanta una capacità di 1,4 kWh di energia e viene raffreddata tramite il circuito del sistema di condizionamento d’aria. Quando è stata adottata la batteria per la Classe B F-CELL, Mercedes Benz ha raccolto le esperienze durante lo sviluppo della tecnologia agli ioni di litio della S 400 HYBRID. I vantaggi della batteria agli ioni di litio sono le sue dimensioni compatte e le prestazioni superiori rispetto alle batterie al nichel metal idruro (NiMH). La densità di energia è del 30 per cento superiore rispetto alla tecnologia NiMH, la densità di potenza del 50 per cento superiore al confronto. Inoltre, l’efficienza di ricarica elevata rende la tecnologia ancora più interessante per l’impiego a lunga durata.
Intelligente sistema di gestione di unità per ottimizzare l’efficienza
Mercedes-Benz ha ulteriormente rafforzato la strategia di funzionamento del motore elettrico con celle a combustibile della Classe B F-CELL. Come la temperatura precipita fuori, il motore elettrico riceve l’energia elettrica nelle partenze a freddo, sia dalla batteria agli ioni di litio che dal sistema di celle a combustibile come “power up”. La batteria è sufficiente se la temperatura esterna si scalda; la cella a combustibile è quindi in linea più tardi – a seconda delle esigenze di alimentazione. In modalità Drive, il sistema di gestione dell’energia mantiene costantemente il sistema di F-CELL nel campo di funzionamento ottimale. La batteria agli ioni di litio leviga dinamicamente le variazioni per quanto riguarda la potenza elettrica necessaria nella situazione attuale di guida.
Ogni volta che il guidatore frena o non appena si rilascia il piede dal pedale dell’acceleratore, il motore elettrico converte l’energia cinetica in energia elettrica, che viene poi immagazzinata nella batteria, utilizzando un processo noto come recupero. Mentre in manovra o nei percorsi brevi, il motore di azionamento elettrico utilizza l’alimentazione della batteria. Se la capacità della batteria non è sufficiente, la cella a combustibile automaticamente entra in funzione. Nel tentativo di assicurare la massima efficienza e benefici per i clienti, il sistema intelligent drive management decide se l’energia elettrica viene utilizzata dalla batteria agli ioni di litio, dalla cella a combustibile, o da una combinazione dei due sistemi.
Piena praticità quotidiana
Cinque posti e un volume del bagagliaio di 416 litri fanno della Classe B F-CELL completamente adatta per l’uso familiare quotidiano. I componenti chiave per la trazione elettrica a celle a combustibile sono protetti in modo ottimale nel sottoscocca del veicolo, grazie ad un design salva-spazio che promuove anche un basso centro di gravità. I vantaggi del progetto sono:
• Lo spazio interno generoso nella Classe B è pienamente mantenuto. Mentre l’intero sistema di celle a combustibile è integrato nello spazioso pianale a sandwich, senza compromessi sono necessari in relazione ai passeggeri ed allo spazio bagagli.
• La tecnologia drive integrata nel pianale a sandwich garantisce un basso centro di gravità e, di conseguenza, estrema affidabilità e maneggevolezza
• Blocco di sicurezza conforme alle normative estremamente elevate di Mercedes, in quanto i componenti chiave dell’azionamento come pure i serbatoi di idrogeno sono posti tra gli assi.
La Classe B F-CELL offre consumato piacere di guida e pieno di idoneità giorno per giorno – senza emissioni locali. L’auto elettrica innovativa ha anche molto da offrire quando si tratta di accessori e gli optional, inclusa la vernice argento bonamite speciali ed esclusivi cerchi a 10 razzi in lega leggera. Negli interni, la tappezzeria in pelle, i sedili riscaldati, il climatizzatore automatico e il sistema COMAND, così come altre caratteristiche, garantiscono un elevato livello di comfort. La dinamica visualizzazione del flusso di energia nel display del sistema COMAND mantiene il conducente costantemente informato dello stato di carica della batteria, della modalità di funzionamento del sistema di celle a combustibile, oltre a fornire informazioni sulle stazioni di rifornimento di idrogeno nelle vicinanze.
La sicurezza: norme di sicurezza senza compromessi
Mercedes-Benz applica gli stessi elevati standard di sicurezza per la Classe B F-CELL come a qualsiasi altro dei suoi modelli di serie. Il punto di partenza è la sicurezza nei crash importanti del Mercedes-Benz Classe B, che ha ricevuto il massimo punteggio di cinque stelle nel Euro NCAP (New Car Assessment Programme). Il concetto di sicurezza integrata della Classe B F-CELL ha delle caratteristiche specifiche del sistema di azionamento innovativo in considerazione. L’esperienza raccolta in tanti anni da Mercedes-Benz con motori elettrici alimentati da celle a combustibile della Classe A F-CELL e la tecnologia ad alta tensione che coinvolge la batteria agli ioni di litio della S 400 HYBRID è andato affinando il concetto globale della trazione.
Gli ingegneri Mercedes hanno testato la sicurezza dei componenti, compresi i serbatoi di idrogeno nella Classe B F-CELL in più di 30 crash test. I serbatoi di idrogeno sono installati nel pavimento a sandwich e quindi ben protetti in caso di urto. Tengono l’idrogeno che viene pressurizzato a 700 bar e sono stati progettati per resistere a tutti i carichi possibili. In caso di un crash, valvole di sicurezza nei pressi delle linee di alimentazione a idrogeno della cella a combustibile separa i serbatoi da altri componenti di sistema. Anche dopo un grave incidente, l’idrogeno non comporta rischi di sorta. Se il fuoco conduce a calore eccessivo, un valore di temperatura controllata sfiata il contenuto del serbatoio in modo controllato.
La batteria agli ioni di litio e il sistema ad alta tensione in Classe B F-CELL
Le caratteristiche – sulla base dell’esperienza è stata ottenuta con la tecnologia ibrida della S 400 HYBRID – un concetto di vasta sicurezza, a sette stadi.
• Tutti i collegamenti sono color-coded per evitare confusione, e contrassegnati con le istruzioni di sicurezza. Questo evita errori di montaggio in produzione o in riparazione, e rende il controllo qualità più facile da realizzare
• Protezione completa di contatto per l’intero sistema per mezzo di isolamento generoso e connettori dedicati
• La batteria agli ioni di litio si trova in un alloggiamento in acciaio ad alta resistenza. Ulteriori caratteristiche di sicurezza: blow-off (sfiato) con una valvola di rottura e un circuito di raffreddamento separato. Un controller elettronico interno monitora costantemente i requisiti di sicurezza e segnala immediatamente eventuali malfunzionamenti
• Tutti i componenti ad alta tensione sono collegati da un ciclo elettrico. In caso di malfunzionamento del sistema ad alta tensione si spegne automaticamente
• Non appena l’accensione è su “Off”, o in caso di un eventuale malfunzionamento, il sistema ad alta tensione è attivamente scaricato
• Durante un incidente, il sistema ad alta tensione viene completamente spento in poche frazioni di secondo
• Il sistema è costantemente monitorato da corto circuito
L’elevato livello di sicurezza dei veicoli Mercedes-Benz a celle a combustibile possono usare i parcheggi sotterranei, parcheggi multipiano o tunnel senza limitazione alcuna.
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