GM Europe Palivové články: Deset let intenzivního výzkumu

GM Europe
10. září 2007
Palivové články: Deset let intenzivního výzkumu
Rekordy a technické milníky přibližují vodíkový pohon k sériové výrobě
General Motors (GM) až doposud investoval více než jednu miliardu dolarů do svých
výzkumných center v Německu, Japonsku a v USA. Jejich cílem je vyvinout vodíkové
palivové články tak, aby byly připravené pro velkosériovou výrobu a použití k pohonu
automobilů.
Přibližně 600 zaměstnanců ve výzkumném a vývojovém centru Fuel Cell Activities (FCA)
(Opel a GM ho společně založily v roce 1997) se k tomu cíli krok po kroku přibližuje i
prostřednictvím mnoha experimentálních vozidel. Vědci a konstruktéři mohli od počátku
využívat bohaté zkušenosti z oblasti elektrického pohonu i technologie související
s vodíkem a palivovými články, protože technici GM v Detritu postavili první osobní
automobil (GM Electrovan) s pohonem využívajícím palivové články už v 60. letech 20.
století. Historie vývoje palivových článků, zejména během posledních deseti let, je
důkazem vysoké úrovně odbornosti a je bohatá na inovace a rekordy, jako např.:
1998
Na autosalonech v Ženevě v Paříži představili inženýři z FCA svoji první studii vozidla
s palivovými články. Prototyp konvertoval metanol pomocí reformátoru na plynný vodík.
Únor 2000
Na autosalonu v Ženevě byl představen HydroGen 1, první pojízdný prototyp na bázi
Opelu Zafira s pohonem využívajícím vodíkové palivové články. Zásobník palivových
článků s 200 spojenými články produkoval až 80 kW konstantního výkonu. S pomocí
-2třífázového synchronního elektromotoru zrychloval HydroGen1 z 0 na 100 km/h za cca
16 sekund a dosahoval nejvyšší rychlosti 140 km/h.
Léto 2000
HydroGen1 byl během světové tour představen automobilovým odborníkům a vládním
činitelům v Evropě, Asii, Oceánii i v Americe. HydroGen1 se v rámci tour představil i jako
vodící automobil maratónského běhu na Olympijských hrách v australském Sydney.
Říjen 2000
GM se stává členem California Fuel Cell Partnership (CaFCP), konsorcia výrobců
automobilů, energetických společností a vlády státu Kalifornia. Cílem konsorcia je
připravit v Kalifornii trh pro vozidla s vodíkovým pohonem a pohonem využívajícím
palivové články.
2001
Zafira s palivovými články se dostala do novinových titulků po celém světě: Během
programu vytrvalostních testů ve zkušebním centru GM Mesa v Arizoně ustavila 15
světových rekordů pro automobily s palivovými články. Stala se jediným osobním
automobilem s palivovými články schopným absolvovat 450 km dlouhý mezinárodní
závod ekologických automobilů „Michelin Challenge Bibendum” z Los Angeles do Las
Vegas.
Leden 2002
Na autosalonu v Detritu GM představil novou studii vozu pro 21. století – AUTOnomy.
Poprvé se podařilo skloubit palivové články s ovládáním „by wire“: řízení, brzdy a další
funkce vozu se ovládaly elektronicky a ne mechanicky. Všechny pohonné a ovládací
systémy byly umístěné v plochém podvozku, konstrukčně připomínajícím skateboard.
Záři 2002
Jen osm měsíců po představení studie AUTOnomy v Detritu následuje na autosalonu
v Paříži pojízdná studie Hy-wire. I ta kombinuje palivové články a technologii „by-wire“.
Podobně, jako v případě studie AUTOnomy, se řízení, brzdy a plyn ovládaly
elektronicky. Pohonný systém se zásobníkem vodíku, palivovými články
a elektromotorem byl kompletně zabudovaný ve „skateboardovém“ podvozku vysokém
jen 279 mm.
Prosinec 2002
V jižní Francii se představil HydroGen3 – třetí generace pohonu s vodíkovými palivovými
články. Během testovacích jízd s novináři z řady zemí demonstrovala Zafira s palivovými
články, třífázovým asynchronním motorem (60 kW/82 k) a maximální rychlostí 160 km/h
-3svoji každodenní využitelnost. Zajímavostí bylo, že automobil by už bylo možné
montovat na stávajících výrobních linkách.
Červenec 2003
První zkoušky každodenního využití modelu HydroGen3 v tokijském provozu. Kurýrní
služba FedEx použila studii pro pravidelný rozvoz zásilek v hlavním městě Japonska.
Vůz byl součástí Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Projects (JHFC), vedeného
japonskou vládou.
Listopad 2003
V Berlíně se v rámci projektu Clean Energy Partnership (CEP) začalo s výstavbou první
integrované veřejné čerpací stanice vodíku v Německu. Cílem projektu, který
podporovala německá vláda a partneři z oblasti průmyslu, bylo ověřit každodenní
využitelnost vodíku v dopravních prostředcích a posoudit zájem potenciálních
zákazníků.
Květen/červen 2004
HydroGen3 skvěle demonstroval svoji každodenní využitelnost a spolehlivost během
dálkové jízdy z Hammerfestu (Norsko), nejsevernějšího města Evropy, na Cabo da
Roca, nejzápadnější bod Evropy poblíž hlavního města Portugalska Lisabonu. 23
novinářů z 15 evropských a amerických států se střídalo za volantem „vodíkové“ Zafiry
během 38-denního maratonu dlouhého 9696 kilometrů přes 14 státu. Předchozí rekord
pro automobily s palivovými články byl překonán takřka dvojnásobně.
Červen 2004
Firma U.S. Postal Service (U.S. pošta) se stala první organizací v USA, která začala
komerčně využívat automobil s palivovými články - HydroGen3 byl nasazen na rozvoz
zásilek ve Washingtonu D.C.
Leden 2005
Chevrolet Sequel se po studiích AUTOnomy a Hy-wire stal třetím vozidlem
představeným veřejnosti během autosalonu v Detritu pod mottem „Znovu objevený
automobil“. Tak, jako jeho předchůdci, i Sequel byl speciálně navržen pro vodíkové
technologie a palivové články. Sequel mohl byt vybaven nádrží na 8 kg vysoce
stlačeného vodíku, což vozu propůjčovalo akční rádius 480 km. Na rozdíl od studií
AUTOnomy a Hy-wire, které byly čistokrevnými studiemi, byl Sequel plně
provozuschopný automobil. Také on spojoval pohon s palivovými články s technologií
By-wire.
-4Duben 2005
HydroGen3 absolvoval další vytrvalostní test na prvních závodech „Rallye Monte Carlo
Fuel Cell and Hybrids”. Zafira zvítězila v kategorii automobilů s palivovými články, když
absolvovala 417 k, dlouhou trasu napříč Švýcarskem, Itálii a Francií průměrnou rychlosti
asi 80 km/h. Trať přitom vedle přes města a nechyběly horské úseky se serpentinami.
Za studie seděl bývalý pilot F1 a tovární pilot Opelu Heinz-Harald Frentzen.
Červen 2005
V rámci struktury Clean Energy Partnership (CEP) začal Opel/GM ukázkový test
v Berlíně ve spolupráci se švédskou nábytkářskou společnosti IKEA. Továrna od té doby
používá model HydroGen3 pro dodávky zboží svým klientům.
Podzim 2005
GM představuje HydroGen3 v Číně (Šanghaj) a v Jižní Koreji (Soul), aby demonstroval
každodenní využitelnost vozu, zvýšil zájem veřejnosti o takováto vozidla a podpořil dvě
vládní iniciativy, týkající se regulace škodlivin.
Září 2006
Současně s představením modelu Chevrolet Equinox Fuel Cell, už čtvrté generace
automobilu s palivovými články, GM oznamuje, že připraví největší flotilu osobních
automobilů s palivovými články na světě. Vyrobeno a zákazníkům předáno bylo více než
100 automobilů Chevrolet Equinox Fuel Cell, v Evropě pojmenovaných HydroGen4.
Zákazníci budou mít za úkol zaznamenávat své zkušenosti s vozy a s tankováním
vodíku.
Září 2006
GM a nejdůležitější automobilové a energetické společnosti se dohodly na prvních
krocích tříetapového plánu, vedoucího k vytvoření vodíkové infrastruktury
a komercionalizace vodíkových vozidel.
Duben 2007
Na autosalóne v Šanghaji GM prezentuje studii Chevrolet Volt ve verzi poháněné
palivovými články. Využívá při tom inovativní technologii E-Flex, tedy elektrický pohon,
jehož architektura umožňuje do stejného podvozku namontovat různé pohonné systémy.
Ty mohou vyrábět elektřinu, aby tak zvětšili dojezd vozu. Vodíkem poháněná verze je
pátou generací pohonných jednotek General Motors využívajících palivové články.
Květen 2007
Během zkušebních jízd v USA ustanovil Chevrolet Sequel s palivovými články nový
světový rekord, když projel na jednu náplň nádrže a v běžném provozu doposud
-5nepřekonanou vzdálenost - 480 km! Larry Burns, viceprezident GM pro výzkum a vývoj,
jej označil za „technicky nejpokrokovější automobil v historii“. 5-sedadlový automobil
využívá např. elektronické řízení a brzdy (by-wire), tři elektrické motory (z toho dva
v nábojích zadních kol), lithium-ionovú baterii a bezemisní pohon. Pohonný systém je
umístěný v hliníkovém podvozku.
Červen 2007
GM oznámil, že výzkumná divize Fuel Cell Activities (FCA) s více než 600 zaměstnanci
byla začleněna do vývoje sériových modelů. Tento krok je přípravou na sériovou výrobu
modelů s palivovými články. Více než 400 inženýrů bude pokračovat ve vývoji v rámci
Powertrain Organization (motory) a dalších 100 se začlenilo do celosvětového vývoje
vozů GM, aby začali s integrací palivových článků do budoucích modelů GM.
Text a hi-res fotografie na http://media.gmeurope.com.