AutoRai

's Werelds eerste rijdbare fuel cell plug-in hybrid is in Europa

(8/28/2008)
Het researchcentrum van Ford Europa in Aken, Duitsland heeft 's werelds eerste en enige fuel cell plug-in hybrid auto in ontvangst genomen. Deze unieke Ford is voorzien van zowel een door waterstof aangedreven brandstofcelgenerator én lithium-ionaccu's met plug-in techniek.

De auto, die bekend staat onder de naam Ford Edge HySeries Drive, blijft enige tijd in Europa en wordt door de ingenieurs van Ford in Aken aan een reeks testprogramma's onderworpen.

De fuel cell plug-in hybride wordt ononderbroken van stroom voorzien door 336-volt lithium-ionaccu's. Elke dag rijdt de auto de eerste 40 kilometer uitsluitend op de opgeslagen elektrische energie, waarna de brandstofcel begint met het opladen van de accu's. De actieradius neemt hierdoor met 320 kilometer toe. Het totale bereik van de auto bedraagt 360 kilometer zonder enige uitstoot. Omdat het rijpatroon van mensen sterk uiteenloopt, varieert het aantal kilometers dat met een volle tank kan worden afgelegd. Bijtanken van waterstof is soms pas na 640 kilometer nodig: bestuurders die dagelijks alleen maar kleine ritjes maken, hoeven maar hoogstzelden bij te tanken. Wie minder dan 80 kilometer per dag rijdt, merkt dat het brandstofverbruik ruim onder de 2.8 liter/100 km ligt, terwijl mensen die dagelijks een lange afstand afleggen, wat vaker moeten bijtanken omdat de brandstofcellen langer moeten worden gebruikt. Het verbruik van de motor van de HySeries Drive is zowel in de stad als op de snelweg vergelijkbaar met een benzineverbruik van 5.7 liter/100 km.

De Ford Edge HySeries Drive kan een topsnelheid van 140 kilometer per uur halen en wordt aangedreven door twee elektrische asynchrone motoren van 130 kW. De auto heeft een 120/230 VAC-oplader aan boord. Hiermee kunnen de door Johnson Controls-Saft Advanced Power Solutions geleverde accu's worden opgeladen via een stopcontact thuis. Dit maakt de auto tot een echte plug-in hybride.

De auto is uitgerust met 220 in serie geschakelde 40 kW waterstofbrandstofcellen, geleverd door AFCC (Automotive Fuel Cell Cooperation), een bedrijf waarvan Ford mede-eigenaar is. Als het niveau van de accu's is teruggelopen tot circa 40 procent, worden deze brandstofcellen automatisch ingeschakeld om elektrische energie voor het opladen van de accu's te genereren. In de 350-bar tank is 4,5 kg waterstof opgeslagen, goed voor een actieradius van 320 kilometer.

De naam HySeries Drive is afgeleid van de manier waarop de motor is opgebouwd en betekent zoveel als: een hybride aandrijving die wordt gevoed door waterstofbrandstofcellen. In dit uiterst innovatieve concept wordt een oplaadbare motor gecombineerd met brandstofceltechnologie. Hierdoor is het systeem ruim 50 procent kleiner, lichter, goedkoper en minder complex dan een conventioneel brandstofcelsysteem. Omdat de brandstofcellen zeer gelijkmatig worden gebruikt, leidt dit naar verwachting ook tot een verdubbeling van de levensduur ervan.

Waterstof als onderdeel van het totale milieuprogramma van Ford Voordat waterstofauto's bereikbaar worden voor de gewone automobilist moeten er nog wel een paar belangrijke hindernissen worden genomen, niet alleen op technisch en economisch gebied maar ook qua wetgeving en infrastructuur. De belangrijkste uitdagingen liggen op het vlak van de infrastructuur, de kosten van onderdelen en de opslag en duurzame productie van waterstof.

Onderzoek naar door waterstof aangedreven systemen, zoals de Ford Edge HySeries Drive, is maar één van de inspanningen die Ford levert om de uitdagingen op het vlak van de klimaatverandering aan te pakken en om minder afhankelijk te worden van energie. Ford neemt een groot scala van technologische oplossingen tegelijk onder de loep. Voorbeelden zijn de interne hybride verbrandingssystemen die nu beschikbaar zijn op de Ford Escape Hybrid en Mercury Mariner Hybrid, waterstofbrandstofcellen, interne waterstofverbrandingsmotoren, door bio-ethanol aangedreven motoren en extra schone dieselmotoren. Sommige technologieën, zoals de flexifuel en ECOnetic modellen met uiterst lage CO2-uitstoot die Ford in Europa op de markt brengt, zijn ontwikkeld om op korte termijn de CO2-uitstoot te verlagen. Andere technologieën, zoals waterstofbrandstofcellen, zijn bedoeld voor de lange termijn.

Ford houdt zich al sinds het begin van de jaren negentig van de vorige eeuw bezig met waterstoftechnologie.

Ford's eerste door waterstof aangedreven brandstofcelauto kwam in 2001 op de weg. De lichtgewicht aluminium carrosserie was afkomstig van de Focus sedan. Deze werd ook gebruikt voor de ontwikkeling van de eerste interne waterstofverbrandingsmotor van het bedrijf.

Momenteel beschikt het bedrijf over een vloot van 30 Focus-brandstofcelauto's op waterstof, die als onderdeel van een wereldwijd programma in de praktijk worden getest. Deze tests leveren een schat aan waardevolle gegevens en informatie op, niet alleen over de brandstofceltechnologie, de betrouwbaarheid van de waterstofinfrastructuur en de mogelijkheden om waterstof te tanken, maar ook over de ervaringen en acceptatie door klanten en de manier waarop service op de auto's wordt uitgevoerd. Sinds het programma van start is gegaan, heeft de vloot in totaal al meer dan 1 miljoen kilometer afgelegd.

Het verhaal van de ontwikkeling van brandstofcellen door Ford kent nog een mijlpaal en hoogtepunt: de prestaties van de door brandstofcellen aangedreven Fusion 999. De Fusion 999, die is gebaseerd op een standaard Amerikaanse productieauto en die wordt aangedreven door een 770 pk elektromotor, vestigde in augustus 2007 in Bonneville, Utah, VS een snelheidsrecord over land van 333 km/uur.

De Fusion 999 wordt momenteel tentoongesteld in het researchcentrum van Ford in Aken en kan door bezoekers van het centrum worden bezichtigd.