HYUNDAI: ROZWÓJ TECHNOLOGII OGNIW PALIWOWYCH

Ponad 20 lat temu, w 1998 roku Hyundai Motor rozpoczął prace nad rozwijaniem technologii ogniw paliwowych – FCEV. Wówczas to powołano specjalnie dedykowany zespół badawczy.

Pierwszym krokiem w kierunku stworzenia samochodu zasilanego ogniwami paliwowymi był projekt Mercury.

---

Zobacz także:

ECO

ROZMAITOŚCI

---

 

To efekt współpracy Hyundaia z United Technologies Corporation (UTC). Wynikiem było powstanie kilku pojazdów, które charakteryzowały się lepszą wydajnością napędu oraz zwiększonym zasięgiem jazdy, dzięki licznym udoskonaleniom systemu. Kulminacją projektu było stworzenie finalnego pojazdu – MercuryⅡ, który bazował na pierwszej generacji modelu Tucson (JM).

Samochód był zasilany systemem ogniw paliwowych o mocy 80 kW, osiągał zasięg 337 km na jednym tankowaniu oraz był zdolny do pracy w temperaturach dochodzących nawet do -20 st. C.

W 2000 roku producent połączył siły z koreańskim rządowym projektem G7 i zainicjował projekt Polaris. Projekt G7 był rządową inicjatywą, mająca na celu zmniejszenie technologicznego dystansu pomiędzy Koreą a innymi wysokorozwiniętymi krajami, w szczególności w sektorze innowacji ekologicznych.

W ramach projektu Polaris, Hyundai niezależnie opracował kompletny system ogniw paliwowych, który przyczynił się do powstania wielu samochodów koncepcyjnych. Jednym z nich był PolarisⅡ, w którym zastosowano zestaw ogniw paliwowych o mocy 80 kW i zasięgu 370 km.

Równolegle z projektem Polaris, w 2005 roku Hyundai wyprodukował pierwszy autobus, w pełni zasilany ogniwami paliwowymi o mocy 160 kW i zasięgu 380 km. Jako wyłączny sponsor motoryzacyjny Mistrzostw Świata FIFA Niemcy 2006, do transportu w trakcie turnieju, marka dostarczyła nie tylko flotę tradycyjnych pojazdów, ale również nowe autobusy zasilane ogniwami paliwowymi.

Po raz pierwszy autobus marki Hyundai został certyfikowany do jazdy po europejskich drogach. Proces uzyskania takiego zaświadczenia trwał jedynie 4 miesiące – od momentu udostępnienia pojazdu, do jego przybycia do Niemiec.

Na początku lat 90-tych, Hyundai rozpoczął również wewnętrzne badania nad pojazdami elektrycznymi. Obie technologie połączono w nowym Tucsonie FCEV z 2007 roku, którego napęd z ogniwami paliwowymi i akumulatorem dysponował mocą 100 kW i zasięgiem 370 km.

Równolegle z badaniami nad pojazdami osobowymi, kontynuowano rozwój autobusów z ogniwami paliwowymi. Druga generacja wodorowych autobusów powstała w 2009 roku i dysponowała napędem z ogniwami paliwowymi o mocy 200 kW i pozwalała na pokonanie 380 km. W 2010 roku nastąpiły dwa istotne dla Hyundaia przełomy w rozwoju technologii ogniw paliwowych.

Łączny dystans przebyty przez wszystkie pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi wyniósł dwa miliony kilometrów oraz nowy prototyp ix35 FCEV został wprowadzony na rynek. Ten pojazd z technologią ogniw paliwowych o mocy 100 kW był pierwszym modelem marki, w którym wodór magazynowano w zbiornikach pod ciśnienie 700 bar, co pozwoliło na zwiększenie zasięgu do 635 km.

W 2013 roku Hyundai został pierwszym producentem, który wprowadził elektryczny samochód z ogniwami paliwowymi do masowej produkcji. Pierwszym modelem był ix35 FCEV z ogniwami o mocy 100 kW, zbiornikami magazynującymi wodór pod ciśnieniem 700 bar i zasięgiem 635 km w cyklu NEDC.

W 2014 roku podczas salonu samochodowego Geneva Motor Show, po raz pierwszy zaprezentowano Intrado. Koncept kładł nacisk na użyteczność i zdolność adaptacji, zastosowanie zaawansowanych technologicznie materiałów takich jak stal o wysokiej wytrzymałości czy włókno węglowe oraz wprowadzanie nowych technologii produkcji i montażu. Był zasilany ogniwami paliwowymi oraz nowej generacji akumulatorem Li-ion o mocy 36 kW i dysponował zasięgiem wynoszącym ponad 600 km.

Do 2015 roku model ix35 Fuel Cell był już sprzedawany na całym świecie – w tym w 13 krajach europejskich. Po drogach kontynentu europejskiego model ix35 Fuel Cell przejechał ponad 1,2 milionów kilometrów.

Zaangażowanie w rozwój technologii ogniw paliwowych przyczyniło się do powstania nowego pojazdu koncepcyjnego FE Fuel Cell, który został zaprezentowany w 2017 roku podczas Geneva Motor Show. Dłuższy, niższy i szerszy niż swój poprzednik ix35 Fuel Cell, model FE (Future Eco) został zaprezentowany jako Użytkowy Pojazd Przyszłości Hyundaia (Future Utility Vehicle). Koncept poza innowacyjnym napędem prezentował również szereg innowacyjnych technologii.

Np. zintegrowany schowek do przechowywania i ładowania elektrycznej hulajnogi. W FE Fuel Cell zastosowano nowy układ napędowy pozwalający na przejechanie ponad 800 km. Nowy stos ogniw paliwowych był lżejszy o 20 proc. i wydajniejszy o 30 proc. w porównaniu do ix35 Fuel Cell. Rok 2018 był kolejnym przełomowym momentem. Wprowadzono na rynek NEXO, jedyny na świecie elektryczny SUV z ogniwami paliwowymi.

Stylistyka modelu wyraźnie czerpała z konceptu FE Fuel Cell, zastosowano szereg technologii takich jak asystent podążania na pasie ruchu, asystent jazdy autostradowej, asystent autonomicznego parkowania czy system podglądu martwego pola. NEXO oferuje o 25 proc. lepsze przyśpieszenie, zwiększony moment obrotowy i 40 proc. większy zasięg. Układ napędowy o mocy 135 kW i trzy wzmocnione zbiorniki na wodór z plastiku wzmocnionego włóknami węglowymi, umożliwiają przejechanie 666 km.

Wizja Fuel Cell Vision 2030 potwierdziła zaangażowanie producenta w rozwój społeczeństwa opartego na energii wodorowej. Towarzyszyło jej zobowiązanie grupy do ciągłego zwiększania rocznej produkcji ogniw paliwowych, aby w 2030 roku osiągnąć liczbę 700 000 wyprodukowanych zestawów. Wzrost zapotrzebowania na ogniwa paliwowe jest prognozowany również w sektorach niezwiązanych z transportem, na przykład przy generowaniu i przechowywaniu energii.

W maju 2019 roku grupa zainwestowała 80 mln euro w firmę Rimac i oznajmiła, że planuje zostać liderem rynku sportowych samochodów elektrycznych. Od tego czasu firmy ściśle ze sobą współpracują, opracowując prototypy. We wrześniu 2019 roku Hyundai wraz z H2 Energy powołali spółkę joint venture – Hyundai Hydrogen Mobility.

Towarzyszyło jej również rozpoczęcie partnerstwa z Hydrospider – spółką joint venture utworzoną przez firmy H2Energy, Alpiq i Linde – której celem jest promowanie ekologicznego ekosystemu wodorowego w Szwajcarii i w innych państwach Europejskich. Spółka dostarczy 1600 sztuk ciężarówek elektrycznych zasilanych ogniwami paliwowymi Xcient Fuel Cell. Będzie to debiut Hyundaia w europejskim sektora pojazdów użytkowych czystej mobilności.

Samochody ciężarowe Xcient zawierają dwa stosy wodorowych ogniw paliwowych o mocy 95 kW, które połączone równolegle, mają łączną moc 190 kW. Wyposażone są również w zbiornik wodoru o pojemności prawie 35 kg, dzięki czemu mogą osiągnąć zasięg ponad 400 km na jednym tankowaniu.

W 2019 roku na Frankfurt Motor Show, zaprezentowano alternatywne wykorzystanie technologii ogniw paliwowych – Hyundai Generator, czyli przenośną stację ładowania dla pojazdów elektrycznych z najnowocześniejszą funkcją bez emisyjnego, elektrycznego ładowania. Składa się on z dwóch stosów ogniw paliwowych i zbiornika wodoru, co pozwala na szybkie ładowanie jednocześnie dwóch pojazdów EV.

Jako dostawca kompleksowych usług podczas najnowszych mistrzostw eTCR (Electric Touring Car Racing), Hyundai dostarczy swoje generatory, które stworzą system ładowania wszystkich samochodów.

Hyundai planuje również zwiększyć swoją konkurencyjność w branży ogniw paliwowych, odkrywając nowe możliwości biznesowe. Mobis był pierwszą firmą na świecie, która stworzyła zintegrowany system produkcji podstawowych elementów elektrycznych pojazdów z ogniwami paliwowymi. Moce produkcyjne fabryki firmy w Chunju w Korei Południowej to już 3000 kompletnych układów napędowych z ogniwami paliwowymi (PFC) rocznie.

W przyszłości prognozowane jest dalsze zwiększanie mocy produkcyjnych do setek tysięcy układów ogniw. Moduły PFC składają się ze stosów ogniw, silników trakcyjnych, jednostek sterowania i zbiorników na wodór. Duży zasięg i krótki czas tankowania sprawiają, że wodór staje się atrakcyjnym źródłem energii. Jest to szczególnie istotne dla producentów dużych samochodów. Kluczowym aspektem sukcesu na tym rynku jest regeneracyjna produkcja wodoru i zapewnienie wystarczającej infrastruktury.