Uma frota de cem veículos-conceito iX5 Hydrogen estará circulando por vários países na fase de apresentação e testes finais de desenvolvimento do primeiro BMW movido a célula de combustível de hidrogênio em escala de produção em série. Até agora, a tecnologia estava restrita aos caminhões. O iX5 Hydrogen foi projetado tendo como base o atual X5 – SUV equipado com motor a combustão interna – e foi revelado pela primeira vez como um conceito no Salão de Frankfurt de 2019, mostra considerada a mais importante da indústria automotiva antes da chegada da pandemia da Covid-19. Os protótipos iniciais do iX5 Hydrogen foram depois disponibilizados no IAA Mobility 2021 – espécie de Salão de Frankfurt virtual – para os visitantes experimentarem como veículos de transporte.
Para o BMW Group, o seu sistema de célula de combustível de hidrogênio é mais uma prova da experiência de desenvolvimento da gigante do mundo automotivo no campo de tecnologias de acionamento elétrico. A BMW acredita que a tecnologia de célula de combustível de hidrogênio é a melhor opção alternativa para a mobilidade veicular livre de emissões. A marca alemã produz os sistemas de célula de combustível para a frota-piloto em seu centro de competência interno para hidrogênio em Munique. Esta tecnologia é um dos elementos centrais do BMW iX5 Hydrogen, que tem uma potência de 125 kW ou 170 cavalos. O hidrogênio necessário para abastecer a célula de combustível é armazenado em dois tanques de 700 bar feitos de plástico reforçado com fibra de carbono. Juntos, eles contêm quase seis quilos de hidrogênio, o suficiente para dar ao iX5 Hydrogen um alcance de 504 quilômetros pelo ciclo WLTP. Para recarregar os tanques, são necessários apenas de três a quatro minutos.
Uma reação química ocorre na célula de combustível entre o hidrogênio gasoso dos tanques e o oxigênio do ar. Manter um fornecimento constante de ambos os elementos para a membrana da célula de combustível é a “chave” para a eficiência do sistema de acionamento. Além dos equivalentes tecnológicos de recursos encontrados em motores a combustão, como refrigeradores de ar de carga, filtros de ar, unidades de controle e sensores, o BMW Group desenvolveu componentes especiais de hidrogênio para seu novo sistema de célula de combustível, incluindo o compressor de alta velocidade com turbina e a bomba de refrigeração de alta tensão. “O hidrogênio é uma fonte de energia versátil que tem um papel fundamental a desempenhar no processo de transição energética e, portanto, na proteção do clima. Afinal, é uma das formas mais eficientes de armazenar e transportar energias renováveis. Devemos usar esse potencial para acelerar a transformação do setor de mobilidade. O hidrogênio é a peça que faltava no quebra-cabeça quando se trata de mobilidade livre de emissões”, afirmou Oliver Zipse, presidente do Conselho de Administração do BMW Group.
A marca da Bavária obtém as células de combustível individuais da Toyota Motor Corporation. As duas empresas desfrutam de uma parceria caracterizada pela confiança há muitos anos e colaboram em sistemas de acionamento por célula de combustível desde 2013. Os sistemas da nova tecnologia são fabricados em duas etapas principais, com base nas células de combustível individuais, que são primeiro montadas em uma pilha de células de combustível. A próxima etapa envolve a montagem de todos os outros componentes para produzir um sistema completo. O empilhamento das células de combustível é em grande parte um processo totalmente automatizado. Uma vez que os componentes individuais tenham sido inspecionados quanto a danos, a pilha é comprimida por uma máquina com uma força de cinco toneladas e colocada em um alojamento. A carcaça da pilha é fabricada na fundição de metal leve na unidade do BMW Group em Landshut, na Alemanha, a partir de uma técnica de fundição em areia. Para isso, o alumínio fundido é despejado em um molde feito de areia compactada misturada com resina em um processo especialmente desenvolvido para os veículos da frota especial de iX5 Hydrogen.
A montagem final das pilhas de células de combustível inclui um teste de voltagem e outros extensivos da reação química dentro das células. No final do processo, todos os componentes são encaixados na área de montagem para produzir o sistema completo. Os componentes são o compressor, o ânodo e o cátodo do sistema de células de combustível, a bomba de refrigeração de alta tensão e a cablagem, principal forma de interligação dos equipamentos de comunicações e as TIs – Tecnologias da Informação. Em combinação com uma unidade de tração altamente integrada usando a tecnologia BMW eDrive de quinta geração (o motor elétrico, a transmissão e a eletrônica de potência são agrupados em uma carcaça compacta) no eixo traseiro e uma bateria de potência com tecnologia de íons de lítio desenvolvida especialmente para que o iX5 Hydrogen possa chegar a 295 kW ou 401 cavalos na estrada ou em uma pista de autódromo. Nas fases de desaceleração e frenagem, o motor também funciona como um gerador, realimentando a bateria de energia, pois, afinal, o iX5 Hydrogen é um carro elétrico.
Por Daniel Dias/AutoMotrix – Fotos: Divulgação
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