Mercedes-Benz GLC F-Cell поєднує в собі 24 роки досвіду

У порівнянні з автомобілем Mercedes на паливних елементах попереднього покоління (клас B, який був доступний у невеликій кількості з 2011 року), система паливних елементів на 30 відсотків компактніша і може бути встановлена ​​у звичайному моторному відсіку, розвиваючи при цьому на 40 відсотків більше потужності. . У паливні елементи також вбудовано на 90 відсотків менше платини, і вони також на 25 відсотків легші. Завдяки моменту, що крутить, в 350 ньютон-метрів і потужності 147 кіловат досвідчена модель GLC F-Cell миттєво реагує на натискання на педаль акселератора, що ми стали свідками як товариші головного інженера на 40-кілометровому кругообігу. Штутгарт. Дальність дії у режимі H2 становить 437 кілометрів (NEDC у гібридному режимі) та 49 кілометрів у режимі акумуляторної батареї (NEDC у акумуляторному режимі). А завдяки звичайній сьогодні технології резервуарів з воднем із тиском наповнення 700 бар GLC F-Cell можна зарядити лише за три хвилини.

Гібридний паливний елемент, що підключається, поєднує в собі переваги обох технологій водіння з нульовим рівнем викидів і оптимізує використання обох джерел енергії відповідно до поточних вимог до водіння. У гібридному режимі автомобіль отримує живлення від обох джерел живлення. Пікове споживання енергії контролюється акумулятором, тому паливні елементи можуть працювати з оптимальною ефективністю. У режимі F-Cell електрика паливних елементів постійно підтримує заряд високовольтної батареї, що означає, що електрика водневих паливних елементів майже виключно використовується для водіння, і це ідеальний спосіб зберегти електрику батареї для певних ситуацій водіння. У режимі роботи від акумулятора автомобіль повністю працює від електрики. Електродвигун живиться від акумулятора, а паливні елементи відключені, що найкраще підходить для коротких відстаней. Нарешті, є режим заряджання, в якому заряджання високовольтної батареї має пріоритет, наприклад, коли ви хочете зарядити акумулятор на максимальний загальний діапазон перед розрядом водню. Таким чином, ми також можемо створити запас потужності перед підйомом або дуже динамічною поїздкою. Трансмісія GLC F-Cell працює дуже тихо, на що ми й очікували, а прискорення відбувається миттєво, як тільки ви натискаєте на педаль акселератора, як у випадку з електромобілями. Шасі відрегульовано таким чином, щоб запобігти надто великому нахилу кузова, і працює дуже задовільно, у тому числі завдяки розподілу ваги між двома осями в ідеальному співвідношенні майже 50 на 50.

Що стосується регенерації енергії, заряд акумулятора знизився з 30 до 91 відсотка при русі в гору всього через 51 кілометрів, але при русі під ухил через гальмування та рекуперацію він знову зріс до 67 відсотків. В іншому випадку привід можливий з трьома ступенями регенерації, якими ми керуємо за допомогою важелів поруч із кермовим колесом, дуже схожих на ті, до яких ми звикли в автомобілях з автоматичною коробкою передач.

Mercedes-Benz представив свій перший автомобіль на паливних елементах ще в 1994 році (NECA 1), за яким було кілька прототипів, у тому числі Mercedes-Benzon Class A в 2003 році. У 2011 році компанія організувала поїздку по всьому світу. F-Cell World Drive, а в 2015 році в рамках дослідження F 015 Luxury and Motion вони представили гібридну систему паливних елементів, що підключається, для 1.100 кілометрів їзди з нульовим рівнем викидів. Той самий принцип тепер застосовується до Mercedes-Benz GLC F-Cell, який, як очікується, з'явиться на дорогах обмеженою серією до кінця цього року.

Баки з воднем, виготовлені в Мангеймі, встановлюються у безпечному місці між двома осями та додатково захищені допоміжною рамою. Завод Daimler в Унтертюркхаймі виробляє всю систему паливних елементів, а фонд близько 400 паливних елементів надходить від заводу Mercedes-Benz Fuell Cell (MBFG) в Британській Колумбії, першого заводу, повністю присвяченого виробництву та збиранню палива. стеки осередків. І нарешті: літій-іонний акумулятор надходить від дочірньої компанії Daimler Accumotive у Саксонії, Німеччина.

Інтерв'ю: Юрген Шенк, директор програми електромобілів Daimler

Одним із найскладніших технічних обмежень у минулому була робота системи за низьких температур. Чи зможете ви завести цю машину при температурі 20 градусів за Цельсієм нижче нуля?

Звичайно можеш. Нам потрібне попереднє нагрівання, якесь нагрівання, щоб підготувати систему паливних елементів. Ось чому ми починаємо їздити з швидкого старту з акумулятором, що, звичайно, також можливо за температури нижче 20 градусів нижче нуля. Ми не можемо використовувати всю наявну потужність, і ми повинні залишатися під час розминки, але спочатку для керування машиною є близько 50 «коней». Але з іншого боку, ми також запропонуємо зарядний пристрій, що підключається, і у клієнта буде можливість встановити попередній нагрівання паливного елемента. І тут вся потужність буде доступна спочатку. Попереднє нагрівання також можна налаштувати через програму на смартфоні.

Mercedes-Benz GLC F-Cell не має повного приводу? Яка ємність літій-іонного акумулятора?

Двигун знаходиться на задній осі, тому автомобіль задній привід. Чиста ємність акумулятора становить 9,1 кіловат-годин.

Де це ти зробиш?

У Бремені паралельно з автомобілем із двигуном внутрішнього згоряння. Виробничі показники будуть низькими, оскільки виробництво обмежується виробництвом паливних елементів.

Де ви розмістите GLC F-Cell за доступною ціною?

Ціна буде порівнянна з ціною гібридної дизельної моделі з модулем, що підключається, з аналогічними характеристиками. Я не можу назвати вам точну кількість, але вона має бути розумною, інакше ніхто б її не купив.

Майже 70.000 XNUMX євро, скільки коштує Toyota Mirai?

Наш гібридний дизельний автомобіль, про який я згадував, буде доступний в цій галузі, так.

Які гарантії Ви дасте клієнтам?

Він матиме повну гарантію. Автомобіль буде доступний у лізинговій схемі з повним сервісом, який також включатиме гарантії. Я очікую, що це буде близько 200.000 км або 10 років, але оскільки це буде оренда, це не буде так важливо.

Скільки важить машина?

Він близький до плагінового гібридного кросоверу. Система паливних елементів порівнянна за вагою з чотирициліндровим двигуном, гібридна система, що підключається, аналогічна, замість дев'ятиступінчастої АКПП у нас на задній осі електродвигун, а замість бляшаної цистерни з бензином. або дизель – водневі баки із вуглецевого волокна. Загалом він трохи важчий через рами, яка підтримує та захищає водневий бак.

Як ви вважаєте, що є основними характеристиками вашого автомобіля на паливних елементах у порівнянні з тим, що азіати вже представили на ринку?

Очевидно, що завдяки тому, що це гібрид, що підключається, він вирішує одну з основних проблем, що впливають на прийом автомобілів на паливних елементах. Надавши їм 50-кілометрову дальність польоту за допомогою лише акумулятора, більшість наших клієнтів зможуть їздити без потреби у водні. Тоді не варто перейматися відсутністю водневих зарядних станцій. Однак оскільки водневі станції стають все більш поширеними в далеких поїздках, користувач може легко і швидко повністю заповнити ємності.

Що стосується експлуатаційних витрат, у чому різниця між використанням автомобіля з батареями чи воднем?

Повністю акумуляторна робота дешевша. У Німеччині він коштує близько 30 центів за кіловат-годину, що означає близько 6 євро за 100 кілометрів. З воднем вартість підвищується до 8-10 євро за 100 кілометрів з огляду на споживання близько одного кілограма водню на 100 кілометрів. Це означає, що рух на водні приблизно на 30 відсотків дорожчий.

Інтерв'ю: проф. доктор Крістіан Мордік, директор з паливних елементів Daimler

Крістіан Мордік очолює підрозділ Daimler з розробки приводів паливних елементів та є генеральним менеджером NuCellSys, дочірньої компанії Daimler з виробництва паливних елементів та систем зберігання водню для автомобілів. Ми поговорили з ним про майбутнє технології паливних елементів та про передсерійний автомобіль GLC F-Cell.

Електромобілі на паливних елементах (FCEV) сприймаються як майбутнє силових установок. Що заважає цій технології стати звичайним явищем?

Коли справа доходить до ринкової вартості систем автомобільних паливних елементів, ніхто більше не сумнівається у їхній продуктивності. Інфраструктура зарядних станцій, як і раніше, залишається найбільшою причиною невпевненості клієнтів. Однак повсюдно зростає кількість водневих насосів. Завдяки новому поколінню нашого автомобіля, заснованому на Mercedes-Benz GLC, та інтеграції технології підключення, ми досягли додаткового збільшення дальності дії та можливостей заряджання. Звичайно, ще одним аспектом є виробничі витрати, але й тут ми досягли значного прогресу і ясно бачимо, що можна покращити.

В даний час водень для силових установок паливних елементів, як і раніше, переважно одержують з викопних джерел енергії, таких як природний газ. Він ще не зовсім «зелений», чи не так?

Насправді, це не так. Але це лише перший крок до того, щоб показати, що ведення з паливними елементами без локальних викидів може бути правильною альтернативою. Навіть із воднем, отриманим із природного газу, викиди вуглекислого газу у всьому ланцюжку можуть бути скорочені на добрих 25 відсотків. Важливо, що ми можемо виробляти водень на «зеленій» основі і є дійсно багато способів досягти цього. Водень – ідеальний носій для зберігання енергії вітру та сонця, які не виробляються постійно. З дедалі більшою часткою відновлюваних джерел енергії водень відіграватиме важливу роль загальної енергетичної системі. Отже, він ставатиме дедалі привабливішим для сектора мобільності.

Тут відіграє вашу участь у розробці стаціонарних систем паливних елементів?

Точно. Потенціал водню ширший, ніж у автомобілях, наприклад, у сфері обслуговування, промисловості та побуті, очевидний і вимагає розробки нових стратегій. При цьому важливими факторами є економія на масштабі та модульність. Разом з нашим інноваційним інкубатором Lab1886 та комп'ютерними експертами ми наразі розробляємо прототипи систем для аварійного електропостачання комп'ютерних центрів та інших стаціонарних програм.

Якими будуть твої наступні кроки?

Нам потрібні єдині галузеві стандарти, щоб ми могли просуватися до великомасштабного виробництва автомобілів. У подальших розробках особливе значення матиме зниження матеріальних витрат. Це включає подальше зменшення розмірів компонентів і частки дорогих матеріалів. Якщо порівняти нинішню систему із системою Mercedes-Benz B-Class F-Cell, ми вже багато досягли – вже за рахунок скорочення частки платини на 90 відсотків. Але треба рухатись далі. Оптимізація виробничих процесів завжди допомагає знизити витрати – але це питання економії на масштабі. Цьому, безумовно, сприятимуть співпраця, проекти за участю кількох виробників, такі як Autostack Industrie та очікувані глобальні інвестиції у технології. Я вважаю, що до середини наступного десятиліття і, звичайно, після 2025 року важливість паливних елементів загалом зросте, і вони будуть особливо важливими у транспортному секторі. Але це не станеться у вигляді раптового вибуху, оскільки паливні елементи на світовому ринку, ймовірно, як і раніше, займатимуть лише однозначний відсоток. Але навіть скромні суми допоможуть встановити стандарти, які є особливо важливими для зниження витрат.

Хто є цільовим покупцем автомобіля на паливних елементах і яку роль він грає у портфелі силових установок вашої компанії?

Паливні елементи становлять особливий інтерес для клієнтів, яким щодня потрібний великий запас ходу і які відмовляються від водневих насосів. Однак для транспортних засобів у міських умовах акумуляторний електропривод на даний момент є дуже добрим рішенням.

GLC F-Cell – це щось особливе у всьому світі через гібридний привод, що підключається. Чому ви об'єднали паливні елементи та акумуляторну технологію?

Ми хотіли скористатися перевагами гібридизації, а не вибирати між A або B. Батарея має три переваги: ​​ми можемо відновлювати електроенергію, додаткова енергія доступна під час прискорення та збільшується дальність дії. Рішення щодо підключення допоможе водіям на початковому етапі створення інфраструктури, коли мережа водневих насосів все ще буде дефіцитною. На 50 км можна заряджати машину будинку. І в більшості випадків цього достатньо, щоб дістатися до вашої першої водневої помпи.

Система паливних елементів більш менш складна, ніж сучасний дизельний двигун?

Паливні елементи також складні, можливо, навіть трохи менше, але кількість компонентів приблизно така сама.

А якщо порівняти витрати?

Якби кількість змінних гібридів і паливних елементів, що виробляються, була б однаковою, вони вже були б на тому ж рівні цін сьогодні.

Так чи є автомобілі з гібридними паливними елементами, що підключаються, відповіддю на питання про майбутнє мобільності?

Ви напевно могли б стати одним із них. Батареї та паливні елементи утворюють симбіоз, оскільки обидві технології дуже добре доповнюють один одного. Потужність та швидший відгук акумуляторів підтримують паливні елементи, які знаходять свій ідеальний робочий діапазон у дорожніх ситуаціях, що потребують постійного збільшення потужності та більшого діапазону. У майбутньому стане можливим поєднання батарей гнучкої ємності та модулів паливних елементів – залежно від сценарію мобільності та типу транспортного засобу.