Dopo quattro anni di lavoro di sviluppo, il veicolo e il progetto di sviluppo di BMW iX5 Hydrogen stanno entrando nella fase critica successiva: lo riferisce BMW Group spiegando che un flotta di circa 100 veicoli a idrogeno è attualmente impiegata a livello internazionale a scopo dimostrativo e di prova per diversi gruppi target.
Il test dovrebbe permette a persone non coinvolte nel processo di sviluppo di farsi un’idea diretta di ciò che BMW iX5 Hydrogen ha da offrire.
“L’idrogeno è una fonte energetica 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 le energie rinnovabili”, afferma Oliver Zipse, presidente del consiglio di amministrazione di BMW AG.
“Dovremmo sfruttare 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 sola tecnologia non sarà sufficiente per consentire una mobilità a impatto climatico zero in tutto il mondo”.
Le celle a combustibile di BMW iX5 a idrogeno
La BMW iX5 Hydrogen sviluppata sulla base dell’attuale BMW X5 è stata presentata per la prima volta come concept alla fiera IAA del 2019. I primi prototipi sono stati poi resi disponibili alla IAA Mobility 2021 per consentire ai visitatori di sperimentarli in azione come veicoli navetta.
Il gruppo produce 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 di BMW iX5 Hydrogen e genera una 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 cruciale importanza per l’efficienza del sistema di azionamento.
Oltre agli equivalenti tecnologici delle caratteristiche presenti sui motori a combustione, come intercooler, filtri dell’aria, unità di controllo e sensori, BMW Group ha sviluppato anche speciali componenti a idrogeno per un nuovo sistema di celle a combustibile. Tra questi figurano ad esempio il compressore ad alta velocità con turbina e la pompa del liquido di raffreddamento ad alta tensione.
BMW Group acquista le singole celle a combustibile da Toyota Motor Corporation. Le due aziende collaborano dal 2013 allo sviluppo di sistemi di propulsione a celle a combustibile.
I sistemi di celle a combustibile vengono prodotti in due fasi principali, basate sulle singole celle a combustibile. Le celle vengono prima assemblate in una pila di celle a combustibile. Il passo successivo prevede il montaggio 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. Dopo aver controllato eventuali danni sui singoli componenti, la pila viene compressa da una macchina con una forza di cinque tonnellate e collocata in un alloggiamento.
L’alloggiamento della pila viene prodotto nella fonderia di metalli leggeri dello stabilimento che si trova a Landshut utilizzando la tecnica della fusione in sabbia. Per questo, l’alluminio fuso viene versato in uno stampo realizzato con sabbia compattata mista a resina in un processo appositamente progettato per questo veicolo di piccola serie.
La piastra di pressione, che fornisce idrogeno e ossigeno allo stack di celle a combustibile, è realizzata con parti in plastica fusa e pezzi fusi in lega leggera, anch’essi provenienti dallo stabilimento di Landshut. La piastra di pressione forma una chiusura a tenuta di gas e di acqua attorno all’alloggiamento dello stack.
L’assemblaggio finale degli stack di celle a combustibile comprende un test di tensione insieme a test della reazione chimica all’interno delle celle. Infine, tutti i diversi componenti vengono assemblati insieme nell’area di assemblaggio per produrre il sistema completo.
Durante questa fase di montaggio del sistema vengono montati altri 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 di propulsione 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 con tecnologia agli ioni di litio sviluppata appositamente per questo veicolo, il propulsore trasmette sulla strada una potenza massima di 295 kW / 401 CV. Nelle fasi di rilascio e frenata, il motore funge anche da generatore, reimmettendo energia in una batteria di alimentazione.
L’idrogeno per una mobilità senza CO2
Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia (IEA), l’idrogeno offre un potenziale considerevole come futura fonte di energia in connessione con le attività di transizione energetica globale. 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 per l’idrogeno, supportandole con tabelle di marcia 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.
Ciò dipenderà tuttavia dalla produzione competitiva di quantità sufficienti di idrogeno da energia verde, nonché dall’ampliamento delle corrispondenti infrastrutture di riempimento, che viene già perseguito intensamente in molti paesi.
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