Mercedes-Benz GLC F-Cell kết hợp 24 năm kinh nghiệm

So với xe ô tô chạy pin nhiên liệu Mercedes thế hệ trước (Hạng B, được cung cấp với số lượng nhỏ từ năm 2011), hệ thống pin nhiên liệu nhỏ gọn hơn 30% và có thể lắp đặt trong khoang động cơ bình thường đồng thời phát triển công suất lớn hơn 40%. ... Pin nhiên liệu cũng có ít bạch kim hơn 90% và chúng cũng nhẹ hơn 25%. Với mô-men xoắn 350 Newton mét và công suất 147 kilowatt, nguyên mẫu GLC F-Cell phản ứng ngay lập tức với bàn đạp ga, như chúng ta đã chứng kiến ​​với tư cách là một kỹ sư trưởng đồng nghiệp trên đường dài 40 km. Stuttgart. Phạm vi ở chế độ H2 là 437 km (NEDC ở chế độ hybrid) và 49 km ở chế độ pin (NEDC ở chế độ pin). Và nhờ vào công nghệ bình chứa hydro 700 bar thông thường hiện nay, GLC F-Cell có thể được sạc chỉ trong ba phút.

Pin nhiên liệu plug-in hybrid kết hợp những lợi ích của cả hai công nghệ lái xe không phát thải và tối ưu hóa việc sử dụng cả hai nguồn năng lượng để đáp ứng các yêu cầu lái xe hiện tại. Ở chế độ hybrid, xe được cung cấp năng lượng từ cả hai nguồn. Mức tiêu thụ năng lượng cao nhất được kiểm soát bởi pin, vì vậy pin nhiên liệu có thể hoạt động với hiệu suất tối ưu. Ở chế độ F-Cell, điện từ pin nhiên liệu liên tục giữ cho pin điện áp cao được sạc, có nghĩa là điện từ pin nhiên liệu hydro hầu như chỉ được sử dụng cho việc lái xe, và đây là cách lý tưởng để tiết kiệm điện cho pin. các tình huống lái xe. Ở chế độ chạy pin, xe chạy hoàn toàn bằng điện. Động cơ điện được cung cấp năng lượng bởi pin và các tế bào nhiên liệu đã tắt, điều này tốt nhất cho những quãng đường ngắn. Cuối cùng, có một chế độ sạc trong đó việc sạc pin điện áp cao được ưu tiên, ví dụ như khi bạn muốn sạc pin đến tổng phạm vi tối đa trước khi xả hydro. Bằng cách này, chúng ta cũng có thể tích trữ năng lượng trước khi tăng tốc hoặc trước khi đi xe rất năng động. Hệ thống truyền động của GLC F-Cell rất yên tĩnh, đó là những gì chúng tôi mong đợi và khả năng tăng tốc ngay lập tức ngay khi bạn nhấn bàn đạp ga, như trường hợp của xe điện. Khung xe được điều chỉnh để tránh cho thân xe bị nghiêng quá nhiều và hoạt động rất hài lòng, cũng nhờ sự phân bổ trọng lượng lý tưởng giữa hai trục gần như 50-50.

Về khả năng tái tạo năng lượng, mức sạc pin đã giảm từ 30 xuống 91% khi lái xe lên dốc chỉ sau 51 km, nhưng khi lái xe xuống dốc do phanh và phục hồi, nó đã tăng trở lại lên 67%. Nếu không, hệ thống truyền động có thể xảy ra với ba giai đoạn tái tạo, chúng tôi điều khiển bằng các đòn bẩy bên cạnh vô lăng, rất giống với những giai đoạn chúng tôi thường làm trên ô tô có hộp số tự động.

Mercedes-Benz giới thiệu chiếc xe chạy pin nhiên liệu đầu tiên của mình vào năm 1994 (NECA 1), sau đó là một số nguyên mẫu, bao gồm cả Mercedes-Benzon Class A vào năm 2003. Năm 2011, công ty đã tổ chức một chuyến đi vòng quanh thế giới. F-Cell World Drive, và vào năm 2015, là một phần của nghiên cứu F 015 Luxury and Motion, họ đã giới thiệu hệ thống pin nhiên liệu plug-in hybrid cho 1.100 km không khí thải. Nguyên tắc tương tự hiện được áp dụng cho Mercedes-Benz GLC F-Cell, dự kiến ​​sẽ được tung ra thị trường với các phiên bản giới hạn trước cuối năm nay.

Các bình chứa hydro được sản xuất tại Mannheim được lắp đặt ở một nơi an toàn giữa hai trục và được bảo vệ thêm bởi một khung phụ. Nhà máy Untertürkheim của Daimler sản xuất toàn bộ hệ thống pin nhiên liệu và khoảng 400 pin nhiên liệu được lấy từ nhà máy Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) ở British Columbia, nhà máy đầu tiên hoàn toàn dành riêng cho việc sản xuất và lắp ráp nhiên liệu. ngăn xếp của các ô. Cuối cùng: pin lithium-ion đến từ công ty con Accumotive của Daimler ở Sachsen, Đức.

Phỏng vấn: Jürgen Schenck, Giám đốc Chương trình Xe điện tại Daimler

Một trong những hạn chế kỹ thuật thách thức nhất trong quá khứ là việc vận hành hệ thống ở nhiệt độ thấp. Bạn có thể khởi động chiếc xe này ở nhiệt độ 20 độ C dưới XNUMX không?

Tất nhiên bạn có thể. Chúng ta cần gia nhiệt sơ bộ, một số loại gia nhiệt, để hệ thống pin nhiên liệu sẵn sàng. Đây là lý do tại sao chúng tôi bắt đầu bằng cách khởi động nhanh với pin, điều này tất nhiên cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ dưới 20 độ dưới 50. Chúng tôi không thể sử dụng tất cả sức mạnh hiện có và chúng tôi phải ở lại trong quá trình khởi động, nhưng ban đầu có sẵn khoảng XNUMX "ngựa" để điều khiển xe. Nhưng mặt khác, chúng tôi cũng sẽ cung cấp một bộ sạc cắm và khách hàng sẽ có tùy chọn làm nóng trước pin nhiên liệu. Trong trường hợp này, tất cả nguồn điện sẽ có sẵn ban đầu. Làm nóng sơ bộ cũng có thể được thiết lập thông qua ứng dụng điện thoại thông minh.

Mercedes-Benz GLC F-Cell có hệ dẫn động XNUMX bánh không? Dung lượng của pin lithium-ion là gì?

Động cơ đặt trên cầu sau nên xe dẫn động cầu sau. Pin có công suất thực là 9,1 kilowatt giờ.

Bạn sẽ làm điều đó ở đâu?

Ở Bremen, song song với xe có động cơ đốt trong. Số liệu sản xuất sẽ thấp do việc sản xuất bị giới hạn trong việc sản xuất pin nhiên liệu.

Bạn sẽ đặt GLC F-Cell ở đâu với giá cả phải chăng?

Giá sẽ tương đương với một mô hình động cơ diesel plug-in hybrid với các thông số kỹ thuật tương tự. Tôi không thể cho bạn biết số lượng chính xác, nhưng nó phải hợp lý, nếu không đã không có ai mua nó.

Gần 70.000 €, Toyota Mirai trị giá bao nhiêu?

Xe động cơ diesel plug-in hybrid của chúng tôi mà tôi đã đề cập sẽ có mặt ở khu vực này, vâng.

Bạn sẽ đảm bảo gì cho khách hàng của mình?

Anh ta sẽ có một sự đảm bảo đầy đủ. Chiếc xe sẽ có sẵn trong một chương trình cho thuê dịch vụ đầy đủ, cũng sẽ bao gồm các bảo lãnh. Tôi dự đoán nó sẽ đi được khoảng 200.000 km hoặc 10 năm, nhưng vì nó sẽ là hợp đồng thuê nên sẽ không quan trọng như vậy.

Xe nặng bao nhiêu?

Nó gần giống với một chiếc crossover plug-in hybrid. Hệ thống pin nhiên liệu có trọng lượng tương đương với động cơ bốn xi-lanh, hệ thống plug-in hybrid cũng tương tự, thay vì hộp số tự động chín cấp, chúng tôi có một động cơ điện ở trục sau và thay vì bình xăng bằng thiếc. xăng. hoặc dầu diesel – thùng chứa hydro bằng sợi carbon. Về tổng thể, nó nặng hơn một chút do có khung hỗ trợ và bảo vệ bình chứa hydro.

Bạn nghĩ đâu là đặc điểm chính của chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu của mình so với những gì người châu Á đã giới thiệu ra thị trường?

Rõ ràng, bởi vì nó là một plug-in hybrid, nó giải quyết một trong những vấn đề chính ảnh hưởng đến việc tiếp nhận pin nhiên liệu của xe. Bằng cách cung cấp cho họ phạm vi bay 50 km chỉ với pin, hầu hết khách hàng của chúng tôi sẽ có thể lái xe mà không cần đến hydro. Sau đó, đừng lo lắng về việc thiếu các trạm sạc hydro. Tuy nhiên, khi các trạm hydro trở nên phổ biến hơn trong các chuyến hành trình dài, người sử dụng có thể dễ dàng và nhanh chóng làm đầy các bình chứa đầy.

Về chi phí chạy, sự khác biệt giữa việc sử dụng một chiếc xe với pin hoặc hydro là gì?

Hoạt động hoàn toàn bằng pin rẻ hơn. Ở Đức, chi phí khoảng 30 xu cho mỗi kilowatt giờ, nghĩa là khoảng 6 euro cho mỗi 100 km. Với hydro, chi phí tăng lên 8 - 10 euro cho mỗi 100 km, tính đến mức tiêu thụ khoảng một kg hydro trên 100 km. Điều này có nghĩa là lái xe bằng hydro sẽ đắt hơn khoảng 30%.

Phỏng vấn: prof. Tiến sĩ Christian Mordic, Giám đốc Tế bào Nhiên liệu Daimler

Christian Mordik lãnh đạo Bộ phận truyền động pin nhiên liệu của Daimler và là Tổng giám đốc của NuCellSys, công ty con của Daimler về pin nhiên liệu và hệ thống lưu trữ hydro cho ô tô. Chúng tôi đã nói chuyện với anh ấy về tương lai của công nghệ pin nhiên liệu và GLC F-Cell tiền sản xuất.

Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV) được coi là tương lai của động cơ đẩy. Điều gì ngăn cản công nghệ này trở nên phổ biến?

Khi nói đến giá trị thị trường của hệ thống pin nhiên liệu ô tô, không ai còn nghi ngờ về hiệu suất của chúng nữa. Cơ sở hạ tầng tính phí tiếp tục là nguồn không chắc chắn lớn nhất của khách hàng. Tuy nhiên, số lượng máy bơm hydro đang phát triển ở khắp mọi nơi. Với thế hệ xe mới của chúng tôi dựa trên Mercedes-Benz GLC và tích hợp công nghệ kết nối, chúng tôi đã đạt được sự gia tăng thêm về phạm vi hoạt động và khả năng sạc. Tất nhiên, chi phí sản xuất là một khía cạnh khác, nhưng ở đây chúng tôi cũng đã đạt được những tiến bộ đáng kể và thấy rõ những gì có thể được cải thiện.

Hiện nay, hydro để đẩy pin nhiên liệu tiếp tục chủ yếu được lấy từ các nguồn năng lượng hóa thạch như khí tự nhiên. Nó vẫn chưa hoàn toàn xanh, phải không?

Thực ra không phải vậy. Nhưng đây chỉ là bước đầu tiên cho thấy rằng việc lái xe bằng pin nhiên liệu không phát thải cục bộ có thể là giải pháp thay thế phù hợp. Ngay cả với hydro có nguồn gốc từ khí tự nhiên, lượng khí thải carbon dioxide trên toàn bộ chuỗi có thể giảm 25%. Điều quan trọng là chúng ta có thể sản xuất hydro trên cơ sở xanh và thực sự có nhiều cách để đạt được điều này. Hydro là chất mang lý tưởng để lưu trữ năng lượng gió và mặt trời, những năng lượng này không được sản xuất liên tục. Với tỷ lệ ngày càng tăng của các nguồn năng lượng tái tạo, hydro sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong hệ thống năng lượng tổng thể. Do đó, nó sẽ ngày càng trở nên hấp dẫn hơn đối với lĩnh vực di động.

Sự tham gia của bạn trong việc phát triển hệ thống pin nhiên liệu tĩnh có đóng vai trò gì ở đây không?

Chính xác. Tiềm năng của hydro rộng hơn chỉ trong ô tô, ví dụ, trong các lĩnh vực dịch vụ, công nghiệp và hộ gia đình, là điều hiển nhiên và đòi hỏi phải phát triển các chiến lược mới. Tính kinh tế về quy mô và tính mô-đun là những yếu tố quan trọng ở đây. Cùng với các chuyên gia máy tính và vườn ươm Lab1886 sáng tạo của chúng tôi, chúng tôi hiện đang phát triển các hệ thống nguyên mẫu để cung cấp điện khẩn cấp cho các trung tâm máy tính và các ứng dụng cố định khác.

bước tiếp theo của bạn là gì?

Chúng ta cần các tiêu chuẩn công nghiệp thống nhất để có thể tiến tới sản xuất xe quy mô lớn. Trong những bước phát triển tiếp theo, việc giảm chi phí nguyên vật liệu sẽ có tầm quan trọng đặc biệt. Điều này bao gồm việc thu nhỏ hơn nữa các thành phần và tỷ lệ vật liệu đắt tiền. Nếu chúng ta so sánh hệ thống hiện tại với hệ thống Mercedes-Benz B-Class F-Cell, thì chúng ta đã đạt được rất nhiều điều - bằng cách giảm 90% hàm lượng bạch kim. Nhưng chúng ta phải tiếp tục. Tối ưu hóa các quy trình sản xuất luôn giúp giảm chi phí - nhưng vấn đề quan trọng hơn là quy mô kinh tế. Sự hợp tác, các dự án đa nhà sản xuất như Autostack Industrie và dự kiến ​​đầu tư toàn cầu vào công nghệ chắc chắn sẽ giúp ích cho điều này. Tôi tin rằng vào giữa thập kỷ tới và chắc chắn là sau năm 2025, tầm quan trọng của pin nhiên liệu nói chung sẽ tăng lên và chúng sẽ đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải. Nhưng nó sẽ không xảy ra dưới hình thức bùng nổ đột ngột, vì pin nhiên liệu trên thị trường thế giới có thể sẽ tiếp tục chiếm tỷ lệ phần trăm ở mức một con số. Nhưng ngay cả số tiền khiêm tốn cũng giúp thiết lập các tiêu chuẩn đặc biệt quan trọng để giảm chi phí.

Ai là người mua mục tiêu của một chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu và nó đóng vai trò gì trong danh mục hệ thống truyền động của công ty bạn?

Pin nhiên liệu đặc biệt quan tâm đến những khách hàng yêu cầu phạm vi hoạt động xa mỗi ngày và những người không sử dụng máy bơm hydro. Tuy nhiên, đối với các phương tiện trong môi trường đô thị, ổ điện ắc quy hiện đang là một giải pháp rất tốt.

GLC F-Cell là một cái gì đó đặc biệt trên toàn thế giới vì hệ dẫn động plug-in hybrid của nó. Tại sao bạn kết hợp pin nhiên liệu và công nghệ pin?

Chúng tôi muốn tận dụng lợi thế của sự lai tạo hơn là chọn giữa A hoặc B. Pin có ba lợi thế: chúng tôi có thể thu hồi điện, năng lượng bổ sung có sẵn trong quá trình tăng tốc và phạm vi hoạt động được tăng lên. Giải pháp kết nối sẽ hỗ trợ các lái xe trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển cơ sở hạ tầng khi mạng lưới bơm hydro vẫn còn thiếu hụt. 50 km bạn có thể sạc xe tại nhà. Và trong hầu hết các trường hợp, đó là đủ để có được máy bơm hydro đầu tiên của bạn.

Hệ thống pin nhiên liệu phức tạp hơn hay ít hơn so với động cơ diesel hiện đại?

Pin nhiên liệu cũng phức tạp, thậm chí có thể nhỏ hơn một chút, nhưng số lượng các thành phần là như nhau.

Và nếu bạn so sánh các chi phí?

Nếu số lượng plug-in hybrid và pin nhiên liệu được sản xuất là như nhau, chúng sẽ ở cùng mức giá hiện nay.

Vậy các phương tiện sử dụng pin nhiên liệu plug-in hybrid có phải là câu trả lời cho tương lai của sự di chuyển?

Bạn chắc chắn có thể là một trong số họ. Pin và pin nhiên liệu tạo thành một sự cộng sinh vì cả hai công nghệ bổ sung cho nhau rất tốt. Sức mạnh và khả năng phản ứng nhanh hơn của pin hỗ trợ pin nhiên liệu tìm thấy phạm vi hoạt động lý tưởng của chúng trong các tình huống lái xe đòi hỏi phải tăng công suất liên tục và phạm vi hoạt động lớn hơn. Trong tương lai, sẽ có thể kết hợp giữa pin linh hoạt và mô-đun pin nhiên liệu, tùy thuộc vào tình huống di chuyển và loại phương tiện.