How does a hydrogen car work? | e-Mobility

Het gebruik van hernieuwbare waterstof als brandstof is een belangrijk onderdeel van Opels missie voor een net-nul toekomst, met name voor zakelijke mobiliteit zoals bedrijfswagens of taxi's. Brandstofcellen zijn commercieel belangrijk - essentieel wanneer tijd geld is - ze kunnen in drie minuten getankt worden en bieden onmiddellijk een grote actieradius. Brandstofcellen zullen een onderdeel zijn van een emissievrije toekomst, aangezien pure batterij-elektriciteit geschikter blijft voor andere mobiliteitsbehoeften, zoals privévoertuigen.

Een enkele brandstofcel bestaat uit een elektrolytmembraan, een negatieve en een positieve elektrode en twee separatoren. Hij is zeer klein en produceert op zichzelf slechts ongeveer één volt - minder dan een AA-batterij voor huishoudelijk gebruik. Voor voertuigen worden honderden brandstofcellen gecombineerd tot een enkele eenheid, de brandstofcelstapel, die voldoende vermogen levert voor de aandrijving. Brandstofcellen worden niet alleen in voertuigen gebruikt, maar ook stationair voor de levering van warmte en elektriciteit.

De brandstofcel zet waterstof uit de tank en zuurstof uit de lucht om in elektriciteit die wordt gebruikt om de elektromotor aan te drijven en de accu op te laden voor extra vermogen wanneer dat nodig is.

Opel, Hydrogen mobility, fuel cell drive

Prestaties brandstofcel

Aangezien waterstof in verschillende toestanden wordt gebruikt en opgeslagen, zoals vloeibaar en gas, wordt het meestal gemeten in kg. Eén kg waterstof bevat drie keer de energie van benzine of diesel, maar produceert bij gebruik geen CO2. In de Vivaro-e HYDROGEN produceert de brandstofcel zelf 45 kW vermogen en werkt deze samen met de 100 kW elektrische aandrijving en de 10,5 kWh lithium-ion batterij voor een soepel, onmiddellijk vermogen en een grote actieradius.

Koude verbranding

Koude verbranding is een term die soms wordt gebruikt om de werking van brandstofcellen te beschrijven, hoewel het eigenlijk helemaal geen verbranding is. In een brandstofcel wordt niets verbrand, en zelfs als je waterstof zou verbranden, zou dat geen rook of dampen produceren. Bij koude verbranding wordt zuurstof uit de omgevingslucht gecombineerd met waterstof in de brandstofcel in een chemische reactie (bij 80° C), waarbij elektriciteit wordt geproduceerd.

Stabiele energieopslag

Een van de grote voordelen van waterstof is dat het bijna onbeperkt energie bewaart. Een puur batterij-elektrisch voertuig slaat zijn energie op als een lading, die na verloop van tijd degradeert, maar een brandstofcelvoertuig slaat energie op in waterstofmoleculen. Deze stabiele en langdurige manier om energie te bewaren is een groot deel van wat waterstofinfrastructuur en -transport zo nuttig maakt. Zolang de kleppen en afdichtingen van een brandstofcelvoertuig de waterstof in zijn tanks houden, heeft het voertuig energie klaar voor gebruik.

De ontwikkeling van de brandstofcel

Stellantis en Opel lopen al tientallen jaren voorop in het onderzoek naar en de ontwikkeling van FCEV's, van systeemmodellering en -ontwikkeling, opslag, veiligheid en tanken tot het bouwen van voertuigen en het exploiteren van wagenparken. De HydroGen1, Opels eerste FCEV op basis van de Opel Zafira, verscheen in 2000 als proof-of-concept. Vanaf 2008 demonstreerde Opel met een vloot van Opel HydroGen4-voertuigen de mogelijkheden van de waterstoftechnologie in het kader van het Clean Energy Partnership (CEP), een demonstratieproject met meerdere belanghebbenden dat door de Duitse regering wordt gesteund. De kennis die met het HydroGen-project is opgedaan, dient als basis voor de verdere ontwikkeling, met als meest recente resultaat de volledige commerciële levensvatbaarheid van de Vivaro-e HYDROGEN.

Wat is waterstofaandrijving?

De brandstofcel zet waterstof uit de tank van het voertuig en zuurstof uit de omgevingslucht om in elektriciteit die wordt gebruikt om de elektromotor aan te drijven en de accu op te laden voor extra vermogen wanneer dat nodig is.

Waterstoftanks onder druk

Een van de belangrijkste ontwikkelingen bij Opel was de ontwikkeling van waterstoftanks met een druk van 700 bar. Hierdoor kan voldoende waterstof als gas worden opgeslagen bij normale temperaturen, in plaats van dat het gekoeld moet worden. Dit betekent dat de waterstof in de tanks niet uitzet en verdampt, waardoor de voertuigen lange tijd geparkeerd kunnen staan zonder dat de actieradius afneemt. Opel bouwde en exploiteerde in 2002 's werelds eerste FCEV met 700 bar gecomprimeerde waterstofopslagtechnologie, de HydroGen3. Vandaag gebruiken alle autofabrikanten deze technologie.

Waterstof veiligheid

De Opel Vivaro-e HYDROGEN slaat waterstof met een werkdruk van 700 bar op in koolstofvezel tanks die onder de laadruimte zijn geïnstalleerd. Deze tanks zijn uiterst robuust, ontworpen door Opel om zware schokken te weerstaan en gecertificeerd door de Duitse TÜV. De veiligheidssystemen van Opel zijn uitgebreid, inclusief waterstofsensoren die automatisch de kleppen van de motor en de tank sluiten en het voertuig uitschakelen in het onwaarschijnlijke geval dat er waterstof lekt.

Waar bevindt de brandstofcel zich in de Vivaro-e HYDROGEN?

In het motorcompartiment, perfect geïntegreerd met de bestaande elektrische aandrijving van de Vivaro Electric.

Waar bevinden zich de Vivaro-e HYDROGEN-tanks?

De drie tanks van 700 bar zijn geïnstalleerd onder de laadruimte in de bodemplaat waar zich in de batterij-elektrische Vivaro Electric de tractiebatterij bevindt.

Wat zijn de voordelen van een LCV op waterstof?

De Vivaro-e HYDROGEN biedt lokaal geen uitstoot, een grote actieradius, 3 minuten tanken en de volledige laadruimte (dezelfde als de versie met verbrandingsmotor).