BMW iX5 Hydrogen: le auto ad idrogeno arrivano su strada
La BMW iX5 Hydrogen prende forma grazie ai numerosi test ai quali viene sottoposta. Proprio un mese fa circa abbiamo parlato dei test superati in condizioni estreme nel deserto. Dopo quattro anni di lavoro di sviluppo, il progetto di sviluppo della BMW iX5 Hydrogen sta entrando nella successiva fase critica. La flotta è composta da 100 veicoli sparsi a livello internazionale a scopo dimostrativo e di prova per diversi gruppi target. Per la prima volta, i non addetti ai lavori potranno farsi un’idea su come sarà guidare un’auto ad idrogeno firmata BMW.
“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”, ha affermato Oliver Zipse, presidente del consiglio di amministrazione della 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”.
Il Gruppo BMW produce i sistemi di celle a combustibile altamente efficienti per la flotta nel suo centro di competenza interno per l’idrogeno a Monaco. Questa tecnologia è uno degli elementi centrali della BMW iX5 Hydrogen e genera una potenza continua di 125 kW (l’equivalente di 170 CV).
Nella cella a combustibile avviene una reazione chimica tra l’idrogeno gassoso dei serbatoi e l’ossigeno dell’aria. Fornire in modo costante entrambi gli elementi alla membrana della cella a combustibile è di cruciale importanza per l’efficienza. Oltre ai componenti equivalenti di quelli che troviamo sui motori a combustione, come intercooler, filtri dell’aria, unità di controllo e sensori, BMW ha sviluppato anche componenti specifiche per l’utilizzo con l’idrogeno. Tra questi figurano ad esempio il compressore ad alta velocità con turbina e la pompa del liquido di raffreddamento ad alta tensione.
Le celle a combustibile sono acquistate da Toyota. Le due aziende collaborano dal 2013 allo sviluppo di sistemi di propulsione a celle a combustibile. Per realizzare delle celle a combustibile, ci sono due fasi importanti. La prima consiste nell’assemblare le singole celle in una pila. Successivamente bisogna montare 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 verificato eventuali danni sui singoli componenti, la pila viene compressa da una macchina che esercita una forza di cinque tonnellate e collocata in un alloggiamento. L’alloggiamento della pila viene prodotto nella fonderia di metalli leggeri dello stabilimento BMW di Landshut utilizzando la tecnica della fusione in sabbia. Per farla breve in questo processo si ha dell’alluminio fuso che viene versato in uno stampo realizzato con sabbia compattata mista a resina in un processo appositamente progettato per questo veicolo.
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 approfonditi 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 assemblati 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. Insieme con un’unità di propulsione 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 eroga una potenza massima di 295 kW (l’equivalente di 401 CV). Nelle fasi di rilascio e di frenata, il motore funge da generatore, consentendo la ricarica del pacco batterie, aumentando l’autonomia. I serbatoi hanno una capacità di 6 chili di idrogeno gassoso. L’accelerazione da 0 a 100 km/h viene coperta in meno di 6 secondi e l’auto raggiunge una velocità massima di 180 km/h.
L’idrogeno viene immagazzinato in due serbatoi da 700 bar realizzati in plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP). Insieme contengono quasi sei chilogrammi di idrogeno, sufficienti per garantire alla BMW iX5 Hydrogen un’autonomia di 504 km nel ciclo WLTP. Il rifornimento di idrogeno richiede massimo quattro minuti.