Veicolo leggero a celle a combustibile sviluppato dal centro aerospaziale tedesco

Veicolo leggero a celle a combustibile sviluppato dal centro aerospaziale tedesco

L’SLRV (Safe Light Regional Vehicle) è stato sviluppato dal centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR).

Il veicolo fa parte del progetto di ricerca Next Generation Car (NGC) riguardante la sicurezza delle odierne microcar leggere con la nuova costruzione a sandwich in metallo. Questo, insieme a un concetto di ingresso innovativo, un sistema di trasmissione a celle a combustibile H2 altamente efficiente e un telaio ottimizzato per gli urti, sono stati in grado di raggiungere gli obiettivi ambiziosi in termini di peso (450 kg), sicurezza, consumo energetico e costi di produzione.

La carrozzeria della SLRV biposto è lunga 3,8 metri e bassa da terra, per la minore resistenza all’aria possibile. Il peso ulteriormente ridotto è fondamentale per un basso consumo energetico. Anche per i veicoli elettrificati con recupero, fino al 93 percento del consumo di energia, a seconda di quale punto del ciclo di guida, dipende dal peso. Una massa corporea bassa consente anche una riduzione secondaria della massa, quindi componenti di trasmissione più piccoli ed economici, e i suoi effetti.

Come

Secondo i risultati della simulazione iniziale, la SLRV dovrebbe consumare solo la metà dell’idrogeno rispetto a un’autovettura convenzionale alimentata a celle a combustibile.

Costruzione sandwich: leggera, economica, sicura

Per raggiungere l’obiettivo di una costruzione leggera e sicura ma allo stesso tempo conveniente, è stata sviluppata la cosiddetta costruzione a sandwich di metallo (metallische Sandwichbauweise) (vedi Fig. 2). I materiali sono composti da strati di copertura in metallo e schiuma plastica come anima. Le sezioni anteriore e posteriore dell’SLRV sono composte da pannelli sandwich e fungono da zone di deformazione. Vi è anche alloggiata gran parte dei sistemi del veicolo.

L’abitacolo è costituito da un pianale controventato da una struttura ad anello. Questo assorbe le forze che agiscono sulla vettura durante la guida e protegge gli occupanti in caso di urto. Con il pianale, i gruppi che si trovano individualmente nell’abitacolo di una carrozzeria convenzionale, come la parete anteriore, la parete posteriore, i pannelli sottoporta e il pavimento, vengono combinati in un unico elemento costruttivo, che riduce notevolmente la complessità e la numero di giunti.

Vantaggi simili sono offerti dall’uso del tettuccio apribile verso l’alto in combinazione con un roll bar. Con questi, le porte, i montanti, i montanti A e C e il tetto sono stati sostituiti da un unico pezzo. Finora, le strutture realizzate con materiali sandwich non sono state ancora utilizzate nella produzione in serie di veicoli. Il DLR ha mostrato il suo potenziale e nella fase successiva sta lavorando per ottimizzare le relative tecnologie di produzione.

Comportamento all’urto in caso di impatto frontale

Il comportamento all’urto della carrozzeria SLRV durante un impatto frontale è stato analizzato e documentato in conformità con le linee guida US NCAP. Tale incidente corrisponde a un impatto del veicolo contro una parete rigida a 56 km all’ora (35 mph). La crash box e l’estremità anteriore della SLRV vengono deformate uniformemente durante il processo e assorbono l’energia dell’urto. L’abitacolo non è deformato, per non ridurre lo spazio di sopravvivenza per gli occupanti.

Importante per il comportamento in caso di incidente è anche il design del telaio della SLRV. Il telaio è progettato in modo tale che le ruote si stacchino in caso di impatto e vengano guidate oltre la carrozzeria. In questo modo l’abitacolo non viene colpito dalla ruota e può essere progettato più semplicemente.

Zero emissioni: ibrida a celle a combustibile e batteria

Per essere in movimento nel modo meno dispendioso possibile in termini di risorse, la SLRV possiede, oltre alla carrozzeria molto leggera, una trasmissione ibrida altamente efficiente. La trasmissione della SLRV contiene una piccola cella a combustibile con una potenza continua di 8,5 kilowatt e una batteria che fornisce ulteriori 25 kilowatt per l’accelerazione e può anche recuperare energia attraverso la frenata rigenerativa. Questa combinazione pesa meno dei sistemi di batterie convenzionali, fornisce un’autonomia di circa 400 chilometri (250 miglia) e consente una velocità massima di 120 chilometri (75 miglia) all’ora. A bordo tra i due sedili c’è anche un serbatoio a pressione da 39 litri in grado di immagazzinare 1,6 chilogrammi di idrogeno a 700 bar.

Utilizzare esempi e ulteriore sviluppo

L’occupazione delle autovetture nel traffico stradale tedesco è in media di 1,46 persone. La SLRV è stata quindi appositamente progettata per essere una biposto leggera che, grazie al suo basso consumo energetico e al sistema di celle a combustibile, offre tuttavia un’autonomia relativamente lunga. Di conseguenza, la SLRV è adatta, ad esempio, come auto per pendolari, navetta per il trasporto pubblico locale, veicolo per il car sharing o auto aziendale, in particolare nelle aree urbane o suburbane. Potrebbe essere un’integrazione al trasporto pubblico in periferia o in campagna, può essere utilizzata come seconda auto e ben si presta ai servizi di car-sharing grazie al rapido rifornimento di idrogeno.

Per quanto riguarda il prezzo di acquisto, il team SLRV in questo momento ipotizza che sarà di circa 15.000 euro. Con una vita utile prevista di dieci anni e un chilometraggio di 300.000 chilometri (190.000 miglia), che equivale a circa dieci centesimi per chilometro.

Sono attualmente in corso colloqui con le aziende con l’obiettivo di sviluppare ulteriormente la SLRV in un veicolo per la produzione in serie. Inoltre, è già stato firmato un protocollo d’intesa con la società di rifornimento di idrogeno Blu Power.

di Michael Kriescher, DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte, Stoccarda, Germania

Fonte: H2 International

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