Storia. Hyundai e la tecnologia delle celle a combustibile

History Hyundai fuel cell
Hyundai ix35 FCEV in the production line

Uno dei primi produttori che ha deciso di rendere commercialmente disponibili veicoli a celle a combustibile a idrogeno è stata Hyundai Motor Company dopo 20 anni di sviluppo.

Hyundai Motor ha iniziato lo sviluppo della tecnologia dei veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) con l’istituzione di un team di ricerca dedicato nel 1998, pensando a piani di sviluppo del settore anche al di fuori del settore dei veicoli passeggeri.

History Hyundai fuel cell
Hyundai ix35 FCEV

Il primo passo verso lo sviluppo dell’intero veicolo è stata la collaborazione di Project Mercury tra Hyundai e United Technologies Corporation (UTC). Numerosi veicoli sono stati sviluppati durante la collaborazione, con miglioramenti del sistema nelle prestazioni della trasmissione e aumentando le autonomie che culminano nel veicolo finale, Mercury. Questo si basava sulla piattaforma JM Tucson con un sistema di celle a combustibile da 80 kW, autonomia di 337 km e la possibilità di partire da temperature fino a -20 ° C.

Nel 2000, Hyundai ha anche lanciato il progetto Polaris in collaborazione con il Progetto G7 del governo coreano. Il progetto G7 è stato un’iniziativa per aiutare a colmare il divario tecnologico esistente tra la Corea e altri paesi avanzati, in particolare nel campo dell’ecoinnovazione. Il progetto Polaris ha visto Hyundai sviluppare autonomamente sistemi completi di veicoli a celle a combustibile, che hanno portato a diversi veicoli del progetto come Polaris che ha presentato un sistema di celle a combustibile Hyundai con una potenza di 80kW e un’autonomia di 370 km.

History Hyundai fuel cell
Fuel Cell Stack Hyundai ix35 FCEV

Contemporaneamente allo sviluppo di Polaris, Hyundai ha prodotto il suo primo bus a celle a combustibile nel 2005, con un sistema a celle a combustibile da 160 kW e un raggio operativo di 380 km. Come unico sponsor automobilistico della Coppa del Mondo FIFA del 2006, nonché una flotta di veicoli a carburante convenzionale, la Società ha anche fornito un autobus a celle a combustibile come trasporto ufficiale per la durata del torneo. Questa è stata la prima volta che un autobus Hyundai è stato certificato per l’uso su strade europee, con il processo che ha richiesto solo quattro mesi dall’offrire il veicolo al suo arrivo in Germania.

Oltre ai sistemi a celle a combustibile, Hyundai ha anche iniziato la ricerca interna sui veicoli elettrici nei primi anni ’90. Le due tecnologie sono state unificate per la prima volta nel Tucson FCEV del 2007, che aveva una potenza di trasmissione elettrica combinata delle celle a combustibile e della batteria di 100kW e un’autonomia di 370 km. Lo sviluppo del bus a celle a combustibile è proseguito parallelamente ai veicoli passeggeri, con il bus a celle a combustibile di seconda generazione del 2009 che offre una potenza combinata del sistema a celle a combustibile di 200 kW e un raggio d’azione di 380 km.

History Hyundai fuel cell
Hyundai Fuel cell bus 2007

Il 2010 ha visto due pietre miliari nello sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile dell’azienda: la distanza cumulativa coperta da tutti i veicoli a celle a combustibile Hyundai ha raggiunto i due milioni di km e il lancio del nuovo prototipo ix35 FCEV. Questo veicolo a celle a combustibile è stato il primo Hyundai a utilizzare lo stoccaggio di carburante ad alta pressione da 700 bar, aumentando l’autonomia a 635 km dalla trasmissione a celle a combustibile da 100 kW.

Significativamente nel 2013, Hyundai è diventato il primo produttore a produrre in serie il veicolo elettrico ix35 Fuel Cell. Il sistema a celle a combustibile da 100 kW e un deposito di 700 bar hanno prodotto un’autonomia di 594 km certificata NEDC.

Nel 2014, Hyundai ha presentato il concept Intrado al Motor Show di Ginevra. Questo concetto ha messo in risalto l’usabilità e l’adattabilità, utilizzando materiali avanzati come acciaio ad alta resistenza e fibra di carbonio e nuove tecniche di fabbricazione e di unione che insieme hanno il potenziale per cambiare il modo in cui le auto sono costruite. Intrado era dotato di un propulsore a celle a combustibile a idrogeno di nuova generazione con una batteria ibrida agli ioni di litio da 36 kW, con un’autonomia di oltre 600 km. †

Entro il 2015, le vendite di celle a combustibile ix35 si stavano svolgendo in tutto il mondo, inclusi 13 paesi in Europa. Nel Regno Unito, 17 clienti (di società private, organizzazioni di car sharing e agenzie governative) sono stati i primi a guidare auto a celle a combustibile a idrogeno. In tutto il continente europeo, i veicoli a celle a combustibile ix35 sulla strada percorsero oltre 1,2 milioni di km.

History Hyundai fuel cell
Hyundai Mobis fuel cell plant

L’impegno costante di Hyundai per lo sviluppo delle celle a combustibile è stato dimostrato nel 2017, con il concept FE Fuel Cell che è stato mostrato al Motor Show di Ginevra. Più lungo, più basso e più largo della ix35 Fuel Cell, il concept FE (Future Eco) è stato mostrato come Future Utility Vehicle (FUV) di Hyundai con una serie di tecnologie di veicoli innovativi dimostrate insieme al suo propulsore. Tra questi, lo spazio integrato di ricarica e ricarica per uno scooter elettrico che ha dimostrato come Hyundai Motor stesse iniziando ad ampliare lo sviluppo di soluzioni di mobilità per adattarsi agli stili di vita futuri. Il concept FE Fuel Cell presentava una nuova tecnologia di trasmissione che includeva uno stack di celle a combustibile più leggera del 20% rispetto a quella della ix35 Fuel Cell, ma con una densità di potenza aumentata del 30% e una portata di oltre 800 km.

Il 2018 è stato un altro anno importante per la storia della cella a combustibile della Società, con il lancio di NEXO, l’unico SUV a celle a combustibile al mondo. Il design di NEXO è chiaramente seguito dal concept di celle a combustibile FE, con molte delle tecnologie innovative come Lane Follow Assist, Highway Driving Assist, Blind Spot View Monitor e Remote Smart Park Assist trasferite dal concept al secondo veicolo a celle a combustibile a idrogeno Hyundai disponibile in commercio. Rispetto alla ix35 a cella a combustibile, NEXO offre una velocità di accelerazione del 25% più veloce, una coppia maggiore e un’autonomia del 40% maggiore. Il suo propulsore da 135 kW e tre serbatoi rinforzati in fibra di carbonio / plastica consentono a NEXO di erogare un’autonomia di 665 km.

A seguito del lancio di NEXO, Hyundai Motor Group ha annunciato la sua tabella di marcia a lungo termine – “Fuel Cell Vision 2030” – per riaffermare il suo impegno per accelerare lo sviluppo di una società a idrogeno sfruttando la leadership globale del gruppo nelle tecnologie delle celle a combustibile. Allineato con la tabella di marcia, Hyundai Motor Group ha promesso di aumentare drasticamente la capacità di produzione annuale del sistema a celle a combustibile a 700.000 unità entro il 2030 ed esplorare nuove opportunità commerciali per fornire sistemi a celle a combustibile ad altri produttori di veicoli, droni, navi, materiale rotabile e carrelli elevatori. Anche la domanda di sistemi a celle a combustibile provenienti da settori diversi dai trasporti, come la generazione di energia e i sistemi di stoccaggio, dovrebbe emergere rapidamente.

A maggio 2019, Hyundai Motor Group ha annunciato un investimento di 80 milioni di euro in Rimac e punta anche a guidare il mercato dei veicoli elettrificati ad alte prestazioni. Le aziende hanno lavorato a stretto contatto per sviluppare prototipi sia di una versione elettrica della vettura sportiva del brand N Hyundai sia di un veicolo elettrico a celle a combustibile ad alte prestazioni con l’intento di introdurli sul mercato.

Nel settembre 2019 è stata costituita la Hyundai Hydrogen Mobility, una joint venture tra Hyundai Motor Company e H2 Energy. A sua volta, è stata creata un’ulteriore partnership con Hydrospider, una joint venture di H2Energy, Alpiq e Linde per promuovere l’ecosistema di idrogeno verde in Svizzera e in altri paesi europei. Nell’ambito di questa partnership, Hyundai Hydrogen Mobility prevede di portare 1.600 camion elettrici a celle a combustibile Hyundai H2 Xcient, segnando l’ingresso della casa automobilistica nel settore europeo dei veicoli commerciali a mobilità pulita.

History Hyundai fuel cell
Hyundai Fuel Cell Truck

Il camion a celle a combustibile Hyundai H2 XCIENT presenta un nuovo sistema di celle a combustibile a idrogeno da 190 kW con due pile di celle a combustibile da 95 kW collegate in parallelo. Fornisce una autonomia a carburante singolo di oltre 400 km, con una capacità di stoccaggio del carburante di quasi 35 kg di idrogeno.

In mostra un uso alternativo delle celle a combustibile, Hyundai ha presentato in anteprima Hyundai Generator, una stazione di ricarica portatile per veicoli elettrici e la più recente funzionalità di ricarica elettrica senza emissioni al Motor Show di Francoforte 2019. Il generatore Hyundai è composto da due stack di celle a combustibile e un accumulo combinato di idrogeno, che consente di caricare due veicoli elettrici contemporaneamente in regime di ricarica rapida. Come fornitore globale di servizi del nuovo campionato eTCR (Electric Touring Car Racing), Hyundai fornirà il generatore Hyundai come sistema di ricarica per tutte le vetture per mostrare sia la leadership tecnica di Hyundai sia per accelerare il passaggio alla tecnologia elettronica pulita.

Dato che Hyundai Motor Group si posiziona come leader globale nella tecnologia dei veicoli puliti, comprende anche che ci sono notevoli vantaggi nella valorizzazione delle capacità collettive di ricerca e sviluppo in tutto il settore. Ne è un esempio la partnership tra Hyundai Motor Group e Audi, che ha visto entrambi i produttori condividere gli sviluppi della tecnologia delle celle a combustibile per elevare la loro presenza nel futuro mercato dei veicoli elettrici a celle a combustibile.

Hyundai Motor Group prevede inoltre di rafforzare la propria competitività nel settore dei componenti delle celle a combustibile, impegnandosi in nuove opportunità commerciali create da partnership con altri produttori di veicoli. Hyundai Mobis, il principale produttore di componenti FCEV del Gruppo, espande continuamente il proprio ruolo nello sviluppo e nella fornitura di componenti di base proprietari per Hyundai e altri veicoli elettrici a celle a combustibile OEM. Hyundai Mobis è stata la prima azienda al mondo a stabilire un sistema di produzione integrato per i componenti chiave dei veicoli elettrici a celle a combustibile e lo stabilimento dell’azienda a Chungju, in Corea del Sud, ha già la capacità di produzione di 3.000 moduli completi di celle a combustibile a propulsione (PFC) all’anno e ha la capacità di produrre decine di migliaia di moduli PFC lungo la strada per soddisfare la domanda di mercato prevista. I moduli PFC sono costituiti da celle a combustibile, motori di azionamento, componenti elettronici di potenza e unità di alimentazione del combustibile a idrogeno.

Lunghe autonomia e brevi tempi di rifornimento rendono l’idrogeno una futura fonte di energia futura per la mobilità elettrica. Ciò è particolarmente vero per le automobili più grandi, in cui i vantaggi in termini di peso del veicolo a celle a combustibile inerenti al suo design sono particolarmente pronunciati. Gli aspetti chiave del suo futuro successo sul mercato includono la produzione rigenerativa di idrogeno e la creazione di un’infrastruttura sufficiente.

† – Gamma per veicoli di prova, ricerca e prototipo verificati da standard interni di ricerca e sviluppo Hyundai. Tutte le gamme di veicoli di produzione per ix35 Fuel Cell e NEXO sono certificate NEDC o WLTP a seconda della data di certificazione.

Cronologia di sviluppo delle celle a combustibile a idrogeno Hyundai

1998 Hyundai sets up dedicated Fuel Cell Electric Vehicle research team
1999 Project Mercury begins – a collaboration between Hyundai and United Technologies Corporation. Project completes with the vehicle Mercury Ⅱ based on the JM Tucson SUV platform. System output is 80kW with a range of 337km and the ability to start at minus 20oC
2000 – 2004 Hyundai launches the Polaris project and the independent development of its own fuel cell systems. Project is in conjunction with the Korean Government’s G7 Project to stimulate eco-innovation.
2003 – 2005 Polaris Ⅱvehicle. Based on the JM Tucson platform, an all Hyundai 80kW fuel cell system provides a range of 370km
2005 Hyundai begins fuel cell bus development. 1st Generation Fuel Cell Bus released, using a 160kW fuel cell system to give a range of 380km
2007 Tucson FCEV released. The combined 100kW fuel cell system and Hyundai’s first in house developed electric drivetrain gives a range of 370km
2009 2nd Generation Fuel Cell Bus developed. Range remains at 380km with fuel cell system power increased to 200kw 
2010 Accumulated total distance covered by Hyundai FCEV’s reaches 2 million kilometers
2010 ix35 Fuel Cell prototype developed . The first model to feature twin 700 bar high pressure fuel tanks. 635km range from 100kW fuel cell system
2012 Generation 2.5 Fuel Cell Bus developed with 500km range
2013 ix35 Fuel Cell made commercially available. Production model features 100kW fuel cell system with an NEDC certified range of 594km
2014 Intrado concept shown at Paris Motor Show
2015 European ix35 Fuel Cell sales reach over 250 sales across 13 countries, with over 1.2 million km’s driven
2017 FE concept shown at Geneva Motor Show
2018 NEXO becomes Hyundai’s 2nd commercially available Fuel Cell model. 120kW fuel cell system power and 3 x 52l tanks provide 666km range (WLTP)
December 2019 Hyundai Motor Group announce long-term roadmap ‘Fuel Cell Vision 2030’ plan
May 2019 Hyundai invests €80 million in Rimac to develop a high performance battery electric and fuel cell electric vehicle
September 2019 Hyundai Hydrogen Mobility formed to deploy 1,600 Hyundai H2 Xcient Fuel Cell Electric Trucks in Europe, refueled by green hydrogen
September 2019 Hyundai reveals the Hyundai Generator, a hydrogen fuel cell portable charging station for electric vehicles. To be used in eTCR series

Fonte: Hyundai Motor UK

Commenta per primo

Lascia un commento

L'indirizzo email non sarà pubblicato.


*


Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.