Een nadere blik op brandstofceltechnologie
Het potentieel van brandstofceltechnologie en van waterstof als energie-opslagunit, is duidelijk. Waterstof speelt een grote rol in de discussie over manieren waarop wereldwijd klimaatdoelen behaald kunnen worden. Het is een van de mogelijkheden om het brandstofaanbod in de vervoerssector op een milieuvriendelijke manier uit te breiden: waterstof die is opgewekt uit een hernieuwbare energiebron zorgt ervoor dat de uitstoot van schadelijke CO2-emissies fors kan worden gereduceerd. Het rijden met waterstofaangedreven brandstofcelauto’s veroorzaakt geen lokale emissie, ook niet van koolstofdioxide (CO2).
Gezien het constant groter wordende aandeel hernieuwbare energie zal waterstof een steeds belangrijkere rol gaan spelen in het algehele energiesysteem en zodoende steeds aantrekkelijker worden voor de mobiliteitssector. Naast de huidige focus op accutechnologie – bij grote voertuigvolumes – en de uitrol van een modeloffensief in het kader van het merk EQ blijft Daimler AG werken aan de ontwikkeling van brandstofceltechnologie.
Na de lancering van alweer de vierde generatie accu-elektrische smart is het preproductiemodel van de GLC F-CELL een nieuwe mijlpaal van Daimler op weg naar emissievrij rijden en dit model onderstreept de jarenlange inzet van het concern voor deze technologie.
“Onze jarenlange ervaring met brandstofceltechnologie werpt zijn vruchten af bij de nieuwe GLC F-CELL: zijn grote elektrische actieradius, korte tanktijden en het praktische gebruiksgemak van een SUV maken van deze auto een perfecte begeleider”, aldus Ola Källenius, Daimler-bestuurslid en verantwoordelijk voor Group Research & Mercedes-Benz Cars Development. “Dit wordt mogelijk gemaakt door het compacte formaat van ons brandstofcelsysteem. Een andere wereldprimeur is de combinatie met een grote extra lithium-ion-accu die op handige wijze kan worden opgeladen met behulp van plug-in technologie.”
“De brandstofceltechnologie vormt een integraal deel van onze aandrijflijnstrategie”, aldus professor Christian Mohrdieck, bij Daimler Hoofd Aandrijflijnontwikkeling Brandstofcelsysteem binnen Group Research & Mercedes-Benz Cars Development. De voordelen zijn helder: geen emissie, grote actieradius en korte tanktijden plus een groot aantal toepassingsmogelijkheden van auto’s tot bussen, andere grote bedrijfswagens en niet in de laatste plaats stationaire toepassingen.”
Het preproductiemodel GLC F-CELL
Daimler heeft al meerdere voertuiggeneraties lang ervaring opgedaan met waterstofaangedreven elektrische auto’s en miljoenen testkilometers gereden over de gehele wereld. Het preproductiemodel van de nieuwe GLC F-CELL is een wereldprimeur: het is de eerste elektrische auto met brandstofcel die gebruikmaakt van een lithium-ion-accu als extra energiebron die extern kan worden opgeladen door middel van plug-in technologie.
Via een intelligent samenspel drijven de twee energiebronnen de elektromotor aan, terwijl ze lokaal emissievrij rijplezier bieden. De grote actieradius, de korte tanktijden, een vermogen van 147 kW (200 pk) en de nieuwste generatie assistentiesystemen met aandrijflijnspecifieke features maken duidelijk dat de GLC F-CELL een praktische en gezinsvriendelijke elektroauto zal zijn.
Net als de plug-in hybrid versie biedt de GLC keuze uit verschillende bedienings- en rijprogramma’s. Tot de rijprogramma’s van de GLC F-CELL behoren ECO, COMFORT en SPORT. ECO is helemaal gericht op een laag verbruik. COMFORT is niet alleen gericht op comfort, maar ook op een optimale klimaatregeling. SPORT stemt de hybride aandrijflijn af op sportieve prestaties.
Veiligheid: ook bij alternatieve aandrijvingen geen concessies
De veiligheidsexperts bij Mercedes-Benz kunnen bogen op bijna dertig jaar knowhow met brandstofcelauto’s. De engineers hebben bij de ontwikkeling van de F-CELL-variant van de uit 2015 stammende GLC veel aandacht besteed aan de integratie van veiligheidsrelevante componenten zoals de waterstoftanks, gasafdichtingen, gaskleppen en hoogvoltagecomponenten.
De waterstoftanks zijn crashveilig tussen de voor- en achteras ondergebracht en worden aanvullend beschermd door een subframe rond de tanks. Voor het geval de GLC F-CELL bij een ongeval betrokken raakt, zijn er nog meer maatregelen getroffen, zoals een meertraps kleppensysteem en speciale elektrische bescherming van het hoogspanningsnet. Uit crashtests met een preproductieversie van de GLC F-CELL en eerdere waterstofauto’s blijkt dat het veiligheidsniveau vergelijkbaar is met dat van conventionele auto’s. Dat betekent dat de nieuwste F-CELL-generatie niet alleen aan alle wettelijke eisen voldoet, maar ook aan de nog veel strengere standaarden van Mercedes-Benz.
Op weg naar de serieproductie
Daimler is op dit moment voorbereidingen aan het treffen voor de serieproductie van de Mercedes-Benz GLC F-CELL. De praktische en gezinsvriendelijke SUV zal worden gebouwd in de Mercedes-Benz fabriek in Bremen. Onze partner EDAG ondersteunt bij de integratie van het aandrijfsysteem, dit bedrijf is vlakbij de fabriek gevestigd.
NuCellSys GmbH is gevestigd in Kirchheim/Nabern in de omgeving van Stuttgart. Deze 100% dochter van Daimler AG heeft de gehele brandstofcelunit en het waterstofopslagsysteem voor de GLC F-CELL ontwikkeld. Hier werden ook de eerste prototypes gebouwd, de preproductiemodellen werden vervolgens geproduceerd in het Mercedes-Benz Tech Center in Sindelfingen.
Daimlers hoofdfabriek in Untertürkheim is verantwoordelijk voor de productie van het gehele brandstofcelsysteem. De hoofdcomponent van het brandstofcelsysteem, de brandstofcel-stack, bestaat uit circa 400 brandstofcellen en wordt geassembleerd bij Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC), dat in British Columbia de eerste fabriek ter wereld exploiteert die uitsluitend brandstofcel-stacks produceert en assembleert.
Het waterstoftanksysteem wordt geproduceerd in de Mercedes-Benz fabriek in Mannheim. De lithium-ion-accu wordt aangeleverd door de 100% Daimler-dochter ACCUMOTIVE in Kamenz in de Duitse deelstaat Saksen.
De infrastructuur is essentieel
Een goede infrastructuur is cruciaal voor het succes van elektromobiliteit. Er worden wereldwijd steeds meer oplaadstations en waterstoftankstations in bedrijf genomen. Of de Mercedes-Benz rijder nu thuis is, op het werk of boodschappen doet: er zijn tal van manieren om elektroauto’s van stroom te voorzien.
Ook met betrekking tot de H2-infrastructuur worden er stappen gezet. Samen met zijn partners in de joint venture H2 MOBILITY heeft Daimler al een plan van aanpak opgesteld. Tegen 2019 moeten er 100 waterstoftankstations zijn, zo is de bedoeling. In 2023 moet er een netwerk van 400 waterstoftankstations zijn. Ook ondersteunt het concern vergelijkbare infrastructuurprojecten in Europa, de VS en Japan.
Samenwerkingsverband voor niet-mobiele brandstofcelsystemen
Het concern is dermate overtuigd van het potentieel van de brandstofceltechnologie en van waterstof als opslagunit voor het gehele energiesysteem, dat Daimler AG voor een brede aanpak heeft gekozen en ook aan de ontwikkeling van brandstofcelsystemen buiten de auto werkt. Samen met de marktleiders Hewlett Packard Enterprise (HPE) en Power Innovations (PI), een LiteOn-bedrijf, gaat Daimler AG samen met dochteronderneming NuCellSys GmbH en met ondersteuning van MBRDNA en de Daimler innovatie-incubator Lab1886 prototypesystemen ontwikkelen die dienst gaan doen als (nood)stroomvoorziening voor computercentra en andere stationaire toepassingen, waarbij brandstofcelsystemen die normaliter in auto’s te vinden zijn worden ingezet.