BMW, nuova fuel cell a idrogeno: le caratteristiche, sfide e i tempi per il debutto

Non è la frontiera tecnologica imminente, da immaginare nel breve-medio periodo su strada. L’impegno sull’auto elettrica a idrogeno, tuttavia, registra un lavoro di continuo sviluppo. E BMW dettaglia le caratteristiche della sua fuel cell, presentata nel 2019 in forma di concept con BMW i Hydrogen NEXT e, in una prospettiva di lungo periodo, destinata a una fetta di clientela.

BMW I HYDROGEN NEXT

Non avverrà prima della seconda metà di questo decennio, sarà dopo il 2025 che, nelle previsioni della casa tedesca, potrebbe diventare una soluzione da introdurre sul mercato, posto che lo scenario sia favorevole. Molto dipenderà da due fattori cruciali: l’abbattimento dei costi di produzione dell’idrogeno, vettore energetico, attraverso fonti rinnovabili; la diffusione capillare di una rete di rifornimento europea.

MOTORI, QUATTRO STRADE PARALLELE

Auto alimentate da fuel cell a idrogeno che andranno ad affiancare un’offerta composta da più alternative. I motori endotermici hanno ancora una lunga strada davanti, da affrontare con forme di elettrificazione varie, ottimizzazioni ulteriori. Secondo pilastro, l’ibrido plug-in (leggi il test di BMW 330e); il terzo, l’elettrico a batteria, fino al quarto pilastro della strategia BMW: l’idrogeno.

Approfondisci: Come funziona la fuel cell a idrogeno

FUEL CELL, UNA SOLUZIONE PER I MEZZI PESANTI 

Strada interessante anzitutto per l’elettrificazione totale dei grandi mezzi pesanti, per i quali l’elettrico a batteria non è una soluzione ottimale (percorrenze necessarie, peso delle batterie, tempi di ricarica). I vantaggi dell’elettrico a fuel cell sono, anzitutto, nella rapidità di rifornimento. Sono sufficienti 3-4 minuti per “fare il pieno” di idrogeno in serbatoi da 6 kg come quelli installati su BMW i Hydrogen NEXT.

Partendo dal suv X5, BMW dettaglia il sistema a idrogeno sul quale prosegue il lavoro in collaborazione con Toyota – i giapponesi da poco hanno presentato l’ultima generazione di fuel cell su nuova Mirai –, una ricerca focalizzata anzitutto sulla fornitura della fuel cell e lo sviluppo della pila a combustibile.

SUV BMW A FUEL CELL

Il prototipo di suv verrà realizzato in una piccola serie dal 2022, suv di segmenti superiori immaginati quale ideale “veicolo” di lancio dell’elettrico a idrogeno. Lo schema sviluppato da BMW prevede due serbatoi di idrogeno, complessivamente possono contenerne 6 kg, con una pressione di 700 bar.

La fuel cell – dove materialmente avviene la trasformazione dell’idrogeno in energia elettrica, dalla reazione con l’ossigeno – è installata sotto il cofano anteriore ed è abbinata a un convertitore di voltaggio, per adattare la tensione in uscita dalla fuel cell e quella necessaria all’operatività del motogeneratore, installato sull’asse posteriore.

Una batteria dedicata al surplus di potenza è installata sopra il motogeneratore posteriore e permette di incrementare la potenza massima da 170 cv – valore ordinario del sistema fuel cell – fino a 374 cavalli. Batteria ricaricata non solo dalla fuel cell ma anche dal recupero energetico in frenata.

Motore elettrico con le specifiche del BMW eDrive di quinta generazione, l’unità che ritroveremo sul suv BMW iX3 elettrico a batteria, poi su BMW i4 e BMW iNext.

SERBATOI DI IDROGENO, PIATTI È MEGLIO

Un aspetto ancor più interessante dei dati tecnici diffusi da BMW è nel lavoro di ricerca condotto attraverso il progetto BRYSON, avviato in Germania e mirato alla progettazione di serbatoi di idrogeno ottimizzati negli ingombri. Si studia la possibilità di serbatoi dal design piatto, per quella che è una necessità assoluta: poter ospitare anche un sistema elettrico a fuel cell di idrogeno nelle architetture universali.

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È l’approccio all’elettrificazione portato avanti da BMW: proporre diverse soluzioni – i quattro “pilastri” elencati in precedenza – al mercato per offrire una possibilità di scelta in funzione delle proprie esigenze. E, per riuscirci compatibilmente con il controllo degli investimenti, sono necessarie architetture modulari in grado di accogliere differenti sistemi di motore-trasmissione.