Hidrógeno sí, hidrógeno no, hidrógeno tal vez. No todo el mundo parece ponerse de acuerdo sobre el uso de los coches alimentados con este elemento, el más generoso del planeta. Hay teorías a favor y en contra de la famosa pila de combustible, una solución que sí parece tener su lógica porque acabaría con uno de los inconvenientes del coche eléctrico: la recarga.
Por este motivo los principales fabricantes de vehículos siguen apostando y desarrollando esta tecnología. Es el caso del Grupo BMW, que acaba de presentar sus primeros vehículos de una flota piloto que entrará en servicio este año. Tras cuatro años de trabajo de desarrollo, el BMW iX5 de hidrógeno y el proyecto de desarrollo están entrando en su siguiente fase crítica.
100 BMW como prueba piloto
La flota de unos 100 vehículos se empleará a escala internacional con fines de demostración y ensayo para diversos grupos destinatarios. Esta experiencia de conducción activa será, por tanto, la primera oportunidad para que las personas que no participan en el proceso de desarrollo se lleven una impresión directa de lo que el BMW iX5 Hydrogen puede ofrecer.
Desarrollado sobre la base del actual BMW X5, los prototipos iniciales se pusieron a disposición de los visitantes en la IAA Mobility 2021 para que pudieran experimentarlo en acción como vehículos lanzadera. Su sistema de pila de combustible de hidrógeno es una prueba más de la experiencia líder de la marca alemana en el desarrollo de tecnologías de propulsión eléctrica.
BMW produce los sistemas de pila de combustible de alta eficiencia para la flota piloto en su propio centro de competencia para el hidrógeno de Múnich. Esta tecnología es uno de los elementos centrales del BMW iX5 Hydrogen y genera una elevada potencia continua de 125 kW/170 CV.
En la pila de combustible se produce una reacción química entre el hidrógeno gaseoso de los depósitos y el oxígeno del aire. Mantener un suministro constante de ambos elementos a la membrana de la pila de combustible es de vital importancia para la eficacia del sistema de propulsión.
Además de los componentes tecnológicos equivalentes a los de los motores de combustión, como refrigeradores del aire de sobrealimentación, filtros de aire, unidades de control y sensores, BMW también ha desarrollado componentes especiales de hidrógeno para su nuevo sistema de pila de combustible. Por ejemplo, el compresor de alta velocidad con turbina y la bomba de refrigerante de alto voltaje.
Las pilas son de origen Toyota
El fabricante alemán adquiere las pilas de combustible individuales a Toyota Motor Corporation. Ambas empresas mantienen desde hace años una relación de confianza y colaboran en sistemas de propulsión por pila de combustible desde 2013.
Los sistemas de pilas de combustible se fabrican en dos etapas principales, en función de las pilas de combustible individuales. Las pilas se ensamblan primero en una pila de combustible. El siguiente paso consiste en montar todos los demás componentes para obtener un sistema de pilas de combustible completo.
El apilamiento de las pilas de combustible es, en gran medida, un proceso totalmente automatizado. Una vez inspeccionados los componentes individuales para detectar posibles daños, la pila se comprime a máquina con una fuerza de cinco toneladas y se coloca en una carcasa. La carcasa de la pila se fabrica en la fundición de metales ligeros de la planta del Grupo BMW en Landshut mediante una técnica de fundición en arena.
El ensamblaje final de las pilas de combustible incluye una prueba de tensión junto con pruebas exhaustivas de la reacción química en el interior de las pilas. Por último, todos los componentes se ensamblan en la zona de montaje para obtener el sistema completo.
Un montaje muy complejo
Durante esta fase de montaje del sistema, se instalan otros componentes, como el compresor, el ánodo y el cátodo del sistema de pilas de combustible, la bomba refrigerante de alto voltaje y el mazo de cables.
En combinación con una unidad motriz altamente integrada que utiliza la tecnología BMW eDrive de quinta generación (el motor eléctrico, la transmisión y la electrónica de potencia están agrupados en una carcasa compacta) en el eje trasero. El rendimiento es de 295 kW/401 CV. En las fases de marcha por inercia y frenado, el motor también actúa como generador y devuelve la energía a la batería.
El hidrógeno necesario para alimentar la pila de combustible se almacena en dos depósitos de 700 bares fabricados en plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP). Juntos contienen casi seis kilogramos de hidrógeno, suficiente para dar al BMW iX5 Hydrogen una autonomía de 504 km en el ciclo WLTP.
Repostar hidrógeno en tres minutos
Llenar los depósitos de hidrógeno sólo lleva entre tres y cuatro minutos, por lo que este vehículo también puede proporcionar el placer de conducir por el que BMW es famoso en largas distancias, con sólo unas pocas y cortas paradas por el camino.
El Grupo BMW vendió más de 215.000 vehículos totalmente eléctricos en todo el mundo en 2022, lo que representa un aumento respecto al año anterior de casi el 108%. Los vehículos totalmente eléctricos representaron algo menos del 9% del volumen total de ventas el año pasado, y se prevé que esta cuota aumente hasta el 15% en 2023.
Para 2030, como muy tarde, BMW quiere llegar a una situación en la que los vehículos totalmente eléctricos representen más del 50% de sus ventas totales. El fabricante considera la tecnología FCEV expresamente como un complemento potencial de la tecnología de propulsión utilizada por los vehículos eléctricos de batería.
Los proyectos que componen esta iniciativa de la Unión Europea, apoyada en Alemania por el Ministerio Federal de Economía y el Ministerio Federal de Transportes, abarcan toda la cadena de valor, desde la producción de hidrógeno hasta el transporte y las aplicaciones en la industria.
Con las condiciones adecuadas, la tecnología de pilas de combustible de hidrógeno tiene el potencial de convertirse en un pilar más de la cartera de sistemas de propulsión del Grupo BMW para una movilidad local sin emisiones de CO2.
