vrijdag 26 maart 2010

Al 25 jaar wordt bij BMW Forschung und Technik in het diepste geheim gewerkt een nieuwe technieken. De laatste tien jaar is waterstof één van de belangrijkste pijlers. Met het jubileum van dit bedrijfsonderdeel van BMW tonen de Duitsers een vergevorderd prototype met waterstofhybride-aandrijving.

Samen met Mercedes en General Motors loopt BMW voorop als het om waterstof gaat. Zo ver voorop zelfs dat er van de waterstof-aangedreven 7-serie al een klein aantal modellen geproduceerd is. Tot grootschalige productie is het nog nooit gekomen. Waterstof staat feitelijk nog steeds in de kinderschoenen en heeft nog de nodige kinderziektes te overwinnen. Dat er achter de schermen hard gewerkt wordt aan serieproductie is inmiddels geen geheim meer, maar wat dat precies inhoudt willen de fabrikanten nog graag binnenskamers houden. BMW gunt ons echter een voorproefje.

Benzinemotor en brandstofcel
De auto zoals op de foto´s te zien is lijkt in eerste instantie een doodnormale 1-serie. Maar niets is minder waar. Dit model is namelijk voorzien van vooruitstrevende, hypermoderne en momenteel nog peperdure techniek. Onder de motorkap ligt een 120 pk sterke benzinemotor welke de voorwielen aandrijft. Op zich al bijzonder aangezien een 1-serie normaal gesproken zijn kracht via de achterwielen overbrengt. Echt uniek is het model vooral dankzij de hybridetechniek in combinatie met een brandstofcel.

Ideale combinatie
De combinatie is volgens BMW ideaal. Normaal gesproken heb je bij een hybride te maken met een accupakket dat slechts voor een paar kilometer stroom kan bieden om geheel elektrisch te rijden. Bij een brandstofcel kun je de ruimte waar normaal de accu´s liggen gebruiken voor de waterstoftanks waarmee een veel grotere actieradius te behalen valt. En zijn de waterstoftanks leeg dan kunnen die (in de toekomst) bij ieder tankstation gevuld worden. Geen waterstofstation in de buurt? Dan kan gewoon op enkel de benzinemotor doorgereden worden.

Ingewikkeld
Momenteel is BMW volop aan het testen met deze nieuwe vorm van alternatieve brandstoffen. De fabrikant combineert hiermee de voordelen van een efficiënte benzinemotor met hybridetechniek en een brandstofcel. Het wordt steeds ingewikkelder…

28 maart 2010

BMW ontwikkelt een waterstof-hybride aandrijflijn voor compacte auto’s. De Beierse autofabrikant heeft een prototype in de praktijk getoond. Daaruit blijkt dat slechts een kleine brandstofcel voldoende vermogen genereert voor het stadsverkeer.

BMW viert deze dagen de 25e verjaardag van de divisie Forschung und Technik (Onderzoek en Technologie). Tijdens de feestelijkheden in München heeft de autofabrikant een prototype gedemonstreerd van de BMW 1-series, uitgevoerd met waterstof-hybride aandrijflijn.

De brandstofcel van slechts 5 kW werkt als hulpmotor en wordt daarom ‘Auxiliary Power Unit’ genoemd. De APU genereert energie die tijdelijk opgeslagen wordt in ‘high performance’ condensators. Ook teruggewonnen remenergie wordt hierin opgeslagen. Bij het rijden en accelereren komt de opgeslagen energie vrij. Zonodig springt de elektromotor bij als generator. Met dit systeem kan in het stadsverkeer geheel emissie-vrij gereden worden. De benzinemotor wordt alleen gebruikt tijdens lange afstand reizen.

BMW Technik en Britse partner UTC Power hebben 10 jaar lang gewerkt aan de brandstofcel. De partijen richtten zich vooral op de betrouwbaarheid in koude omstandigheden. “Vanuit bevroren toestand duurt het minder dan 30 seconden voordat de brandstofcel halverwege z’n vermogen is”, zegt Ken Stewart, vice-president van UTC. De cel werkt zonder compressor maar krijgt lucht van de 4-cilinder benzinemotor.

Het resultaat is een stille brandstofcel, die als afgesloten eenheid makkelijk te installeren is. Omdat het gaat om een kleine cel is er nauwelijks sprake van extra gewicht. De brandstofcel past met de brandstofmotor onder de motorkap en de kleine benzinetank laat voldoende ruimte over voor een waterstoftank. De conventionele aandrijving wordt in de middentunnel geplaatst, de elektromotor bij het differentieel van de achteras. Het condensator-pakket komt in de plaats van de versnellingsbak.

Het Japanse automerk Nissan opent in het Verenigd Koninkrijk een fabriek voor elektrische auto’s. De Nissan Leaf moet de eerste voor de consument betaalbare ‘emissievrije’ auto worden. Nissan verwacht er vanaf 2013 meer dan 50.000 Leafs en 60.000 batterijen per jaar te gaan produceren. De Japanners investeren 450 miljoen euro in het project. Ook Ford staat inmiddels te trappelen om in het Verenigd Koninkrijk fabrieken voor milieuvriendelijke auto’s op te zetten.
Ondertussen brengt Honda in de Verenigde Staten de op waterstof rijdende FCX Clarity op de Californische leasemarkt. Het Nederlandse bedrijf Elmonet promoot samen met Urgenda de elektrische stadsauto

Hyundai is weer een stap dichter bij de introductie van een auto op waterstof. Met de ix35 FCEV toont Hyundai ons in Geneve de laatste stand van zaken. In 2012 moeten er al enkele duizenden van deze waterstofauto´s in productie gaan claimen de Zuid-Koreanen.  
 

Hyundai presenteert niet voor de eerste keer een auto op waterstof. Eerder al maakten we kennis met de Santa Fe FCEV en in 2005 was er de Tucson FCEV. Belangrijkste verschil tussen de Santa Fe en de daarna gepresenteerde Tucson was dat Hyundai de actieradius, het verbruik en het vermogen fors had verbeterd. Daar is bij deze ix35 FCEV opnieuw sprake van.

Tanken
De ix35 FCEV is uitgerust met een waterstofmotor die dient als generator. De energie wordt opgeslagen in het accupakket en middels een krachtige elektromotor op het wegdek overgebracht. Dit principe heeft als voordeel dat de auto ook geheel elektrisch kan rijden zonder dat deze hoeft te worden opgeladen aan een stopcontact. En er kan ´gewoon´ getankt worden. Waterstof weliswaar, maar daardoor hoeft de auto geen uren aan de lader te liggen.
2012
Zoals gezegd wil Hyundai de auto in 2012 al in productie gaan nemen. Men spreekt over enkele duizenden exemplaren. Deze zullen ongetwijfeld worden ingezet voor zakelijke doeleinden en praktijktesten. Hiermee komt waterstof wel steeds een stapje dichterbij.

21 februari 2010

Waterstof maken kun je zelf, zegt Honda, en daarom komt de fabrikant met een brandstofopwekker annex tankstation op zonne-energie voor thuisgebruik. Wie zijn FCX Clarity ’s nachts aan het station haakt, kan de volgende ochtend 50 tot 60 km rijden.

Follow up:

Erg veel waterstof produceert het station namelijk niet: 0,5 kg in acht uur. Voor langere afstanden moet een FCX-rijder toch echt bij een ‘fast filling station’ op bezoek. Het opwekken ervan kost echter alleen zonne-energie omdat er een paneel met 6 kW vermogen op is gemonteerd. Gebruikers kunnen dat paneel ook aansluiten op een ’smart grid’ waarbij zij overtollige zonnestroom kunnen teruggeven aan het net.

Honda bouwt al langer aan thuisvulstations voor auto’s met een brandstofcel. Normaal bestaat zo’n station uit een voorziening om het water te elektrolyseren, en een compressor om waterstof onder hoge druk uit te leveren. Die laatste functie is nu overgenomen door het elektrolyse-gedeelte, waardoor de dure compressor is komen te vervallen. Honda zegt echter niet wat de thuispomp kost.

In een persmededeling belooft Toyota vandaag dat het uiterlijk in 2015 komt met een brandstofcel hybride auto, met waterstofaandrijving. Het gaat dan niet meer om een experimentele auto, maar om Toyota’s die de consument gewoon bij de dealer kan kopen. Deze Fuel Cell Hybrid Vehicle (ook wel FCHV genoemd) zullen door Toyota wereldwijd aan het modellengamma worden toegevoegd.

De introductie ervan wordt voorafgegaan door de marktintroductie van zowel plug-in hybrides – waarmee nu in Europa, in Japan en in de VS in de praktijk wordt getest – als de start van de verkoop van volledig elektrische auto’s (EV) voor dagelijks gebruik. Beide staan op dit moment gepland voor het jaar 2012. Het voordeel van de brandstofcel hybrideauto ten opzichte van een volledig elektrische auto is dat de actieradius aanzienlijk groter is en ook goed bruikbaar is in grotere auto’s, bestelbusjes en vrachtwagens.

In 2002 werd de eerste brandstofcel hybride auto van Toyota in de Verenigde Staten en Japan op de markt gebracht. De techniek is niet gebaseerd op een verbrandingsmotor, maar op een brandstofcel, waarin de waterstof wordt omgezet in elektriciteit. Met honderd exemplaren van de nieuwste generatie van de waterstofauto, de op de Toyota Highlander gebaseerde FCHV-advanced, wordt op dit moment een duurtestprogramma afgewerkt. Twee onafhankelijke meetinstituten hebben inmiddels in opdracht van het Amerikaanse Ministerie van Energie de FCHV-advanced onderzocht en kwamen tot de conclusie dat de waterstofauto zo’n zevenhonderd kilometer ver komt op een tank. Bij dagelijks gebruik, gemeten in en rond Santa Monica en San Diego, komt het verbruik van de waterstofauto uit op 1 op 29. De enige uitstoot bestaat daarbij uit waterdamp.

Toyota zet de komende drie jaar meer dan honderd testvoertuigen met brandstofcel in op Amerikaanse bodem. Daarmee wil de fabrikant vooruitlopen op de commerciële introductie van zijn eerste brandstofcelauto in 2015.

Follow up:

De auto’s worden alleen ingezet in de staten Californië en New York, omdat daar al een infrastructuur bestaat voor het tanken van waterstof. Toyota zet de auto’s in bij universiteiten, bedrijven en overheidsinstellingen.

Jim Lentz, Toyota’s hoogste man in de Verenigde Staten, wil vol inzetten op de ‘elektrificatie’ van het wagenpark. ‘We zullen de kosten van de brandstofcel sterk moeten drukken om succes te hebben. En er moeten tankfaciliteiten komen voor waterstof. Kosten omlaag krijgen geldt ook voor de accupakketten van elektrische auto’s en ook hier hebben we infrastructuur nodig om op te laden’, aldus Lentz. Ook de plug-in-Prius doorloopt een testfase in de Verenigde Staten, tegelijk met Europa en Japan.