DAIMLER AG A VODÍKOVÉ ČLÁNKY – MERCEDES-BENZ GLC F-CELL

Ačkoli je dnes o poháněcích systémech s vodíkovými palivovým články slyšet zejména v souvislosti s automobilkami z Asie, k jejich protagonistům patří německý Daimler. Ten nyní představil světově první automobil s články v kombinaci s akumulátory schopnými dobíjení z vnějších zdrojů.

Aktuální vývoj potvrzuje, že elektromobily v dohledné době vozy se spalovacími motory plošně nenahradí. Svými provozními vlastnostmi totiž vyhoví pouze omezenému spektru uživatelů. Budoucnost jednoznačně patří vozidlům, jež si budou elektrickou energii vyrábět přímo na palubě. Z tohoto pohledu se jako nejperspektivnější jeví vodíkové palivové články a po světě s nimi jezdí již tisíce předsériových vozů, připomeňme alespoň typy Honda Clarity (viz AR 12/’17), Toyota Mirai (viz AR 1/’16) nebo Hyundai ix35 FCEV (viz AR 5/’13). Palivové články nejsou nijak radikální revolucí, ale známým a desítky let zkoušeným systémem, jenž je nyní po vyřešení nejzásadnějších nedostatků (tedy až na vysokou cenu a nedostatek tankovacích stanic) připraven nastoupit do běžného provozu. K průkopníkům vývoje palivových článků patří také koncern Daimler AG. První prototypy NECAR (jezdily ještě na metanol) vyrazily do zkušebního provozu v roce 1994, o deset let později již po silnicích celého světa jezdilo šest desítek automobilů Mercedes-Benz třídy A F-CELL (už na vodík). Na základě zkušeností nyní Daimler představuje zcela novou generaci svého systému F-CELL. Je o 25 % lehčí a o 30 % menší než ten dosavadní, takže se poprvé zcela vměstná do motorového prostoru běžného automobilu (pouze nádrže na stlačený vodík a baterie se nacházejí pod podlahou ve střední a zadní části vozidla).

V případě třídy B F-CELL došlo zároveň ke zvýšení výkonu o 40 % a k výrobě je třeba o 90 % méně platiny než dosud. Vlajkovou lodí zcela nového systému vodíkových palivových článků Daimler AG se stává model Mercedes-Benz GLC F-CELL, jenž by měl být právě tím vozem, který se bude v Evropě podílet na expanzi automobilů na vodík. Na základě populárního kompaktního SUV třídy GLC (typ X253; viz AR 2/’16) vznikl automobil s velkým akumulátorem Li-Ion (kapacita celková/využitelná 13,8/9,3 kWh) připraveným pro dobíjení z vnějších zdrojů, tedy ve stylu běžných plug-in hybridů se spalovacími motory, což lze považovat za jednu z nejdůležitějších novinek. Kromě rekuperace kinetické energie jej lze dobíjet skrze vestavěnou 7,2kW nabíječku z běžné domácí sítě 220 V i z veřejných rychlonabíjecích stanic. Zatímco dobití akumulátoru na plnou kapacitu trvá minimálně půl druhé hodiny, dvě nádrže na stlačený vodík (celkem 4,4 kg) doplníte v čase srovnatelném s tankováním automobilu se spalovacím motorem, tedy v řádu minut. Mercedes-Benz GLC F-CELL je dalším z příkladů toho, že tlak v nádržích 700 barů se stává univerzálním standardem pro osobní vozy s palivovými články (nicméně třeba autobusy v Hamburku nyní operují s tlaky 1400 barů). Příznivé dynamické schopnosti zajistí elektromotor s výkonem 147 kW (200 k) a točivým momentem 350 N.m (nejvyšší rychlost omezena na 160 km/h), samozřejmostí jsou obvyklé prvky aktivní i pasivní bezpečnosti Mercedes-Benz i provozní režimy Eco, Comfort a Sport. Poháněcí ústrojí pak může dle přání řidiče pracovat v režimech Hybrid, F-Cell, Battery nebo Charge. Dojezd novinky má činit 437 km (NEDC; z toho 49 km na elektřinu z baterie). Sériová výroba typu GLC F-CELL je dnes již otázkou spíše měsíců než let a Daimler AG si vyrábí veškeré komponenty poháněcí soustavy sám (vůz bude vznikat v Brémách, prototypy zatím připravují v Sindelfingenu).

Palivové články (každá sada sestává ze 400 článků typu PEM) a zásobníky na vodík vyvinula dceřiná společnost NuCellSys GmbH v Nabernu na předměstí Stuttgartu, produkci článků zajišťuje divize Mercedes-Benz Fuel Cell v Britské Kolumbii a celý systém kompletují v továrně v Untertürkheimu. Zásobníky vznikají v Mannheimu a akumulátory v dílnách dceřiné společnosti Accumotive v saském Kamenci. Kromě vysokých výrobních nákladů se automobily s vodíkovými palivovými články potýkají především s nedostatečnou hustotu tankovacích míst. 5. března byla do provozu uvedena stanice Total v Ingolstadtu jako teprve 45. distribuční stanice stlačeného vodíku v celém Německu. Koncern Daimler AG v souvislosti s předpremiérou typu GLC F-CELL oznámil, že jich se svými partnery v rámci projektu H₂ Mobility do konce příštího roku otevře dalších více než 50 a v roce 2023 by jich mělo v Německu fungovat již na 400. Vodík je bez diskusí palivem budoucnosti. Jde o nejjednodušší plynný prvek a na Zemi se vyskytuje (nejčastěji v podobě dvouatomových molekul H₂) jako součást slou-čenin, zejména vody. Průmyslově se vyrábí především technologicky jednoduchou elektrolýzou vody (2 H₂O ⇑ 2 H₂ + O₂), jež může být při využití obnovitelných zdrojů energie také velmi levná. Elektrolýza vody se proto jeví také jako perspektivní způsob kompenzace výkyvů v přenosové soustavě; když je energie nadbytek, lze ji používat na průmyslovou výrobu vodíku, v případě nedostatku se pak proces otočí. Daimler AG zároveň spolupracuje s řadou specializovaných firem včetně Hewlett Packard Enterprise nebo Power Innovations na záložních článkových systémech (třeba pro nemocnice či střediska výpočetní techniky), jejichž součástí by mohly být právě automobily s palivovými články.

Převzato z časopisu

Fotogalerie