BMW insiste en el hidrógeno y lanza una flota del X5

A pesar de que la industria del automóvil se ha inclinado casi en su totalidad por el coche eléctrico a batería, algunos grupos todavía tienen esperanzas en hidrógeno como alternativa de futuro. Es el caso de BMW, que hoy ha confirmado un nuevo proyecto demostrativo y de pruebas que supondrá poner en funcionamiento una flota de 100 unidades del X5 a hidrógeno.

Este proyecto llega después de cuatro años de trabajo de desarrollo. Un tiempo donde los técnicos de BMW han estado preparando el iX5 y adaptándolo con un sistema de pila de combustible, que una vez terminado dará comienzo a las pruebas en condiciones reales.

La flota de menos de 100 vehículos se empleará a escala internacional con fines de demostración y ensayo para diversos grupos destinatarios. Esta experiencia de conducción será, por tanto, la primera oportunidad para que las personas que no participan en el proceso de desarrollo se lleven una impresión directa de lo que el BMW iX5 Hydrogen puede ofrecer.

Según Oliver Zipse, presidente de BMW: «El hidrógeno es una fuente de energía versátil que tiene un papel clave que desempeñar en el proceso de transición energética y, por tanto, en la protección del clima. Después de todo, es una de las formas más eficientes de almacenar y transportar energías renovables. Debemos aprovechar este potencial para acelerar también la transformación del sector de la movilidad. El hidrógeno es la pieza que falta en el rompecabezas de la movilidad sin emisiones. Una tecnología por sí sola no bastará para lograr una movilidad climáticamente neutra en todo el mundo.»

El BMW iX5 Hydrogen

El BMW iX5 Hydrogen, desarrollado sobre la base del actual BMW X5, se presentó por primera vez como concepto en el salón IAA de 2019.

Su sistema de pila de combustible de hidrógeno forma parte del proyecto de desarrollo de tecnologías de propulsión eléctrica por parte del Grupo BMW, que está impulsando el desarrollo de la tecnología de hidrógeno como una opción adicional para la movilidad individual sin emisiones locales en el futuro.

El Grupo BMW produce los sistemas de pila de combustible en su propio centro de competencia para el hidrógeno de Múnich. Esta tecnología es uno de los elementos centrales del BMW iX5 Hydrogen y genera una potencia continua de 125 kW/170 CV.

En la pila de combustible se produce una reacción química entre el hidrógeno gaseoso de los depósitos y el oxígeno del aire. Mantener un suministro constante de ambos elementos a la membrana de la pila de combustible es de vital importancia para la eficacia del sistema de propulsión. Además de los componentes tecnológicos equivalentes a los de los motores de combustión, como refrigeradores del aire de sobrealimentación, filtros de aire, unidades de control y sensores, el Grupo BMW también ha desarrollado componentes especiales de hidrógeno para su nuevo sistema de pila de combustible. Por ejemplo, el compresor de alta velocidad con turbina y la bomba de refrigerante de alto voltaje.

BMW adquiere las pilas de combustible individuales a Toyota gracias a un acuerdo firmado ya en 2013 para el desarrollo de sistemas de propulsión alimentados por hidrógeno.

Los sistemas de pilas de combustible se fabrican en dos etapas principales, en función de las pilas de combustible individuales. Las pilas se ensamblan primero en una pila de combustible. El siguiente paso consiste en montar todos los demás componentes para obtener un sistema de pilas de combustible completo.

El apilamiento de las pilas de combustible es, en gran medida, un proceso totalmente automatizado. Una vez inspeccionados los componentes individuales para detectar posibles daños, la pila se comprime a máquina con una fuerza de cinco toneladas y se coloca en una carcasa. La carcasa de la pila se fabrica en la fundición de metales ligeros de la planta del Grupo BMW en Landshut mediante una técnica de fundición en arena.

Para ello, se vierte aluminio fundido en un molde hecho de arena compactada mezclada con resina en un proceso especialmente diseñado para este vehículo de serie pequeña.

La placa de presión, que suministra hidrógeno y oxígeno a la pila de combustible, está fabricada con piezas de plástico fundido y fundiciones de aleaciones ligeras, también de la planta de Landshut. La placa de presión forma un sello estanco al gas y al agua alrededor de la carcasa de la pila.

El ensamblaje final incluye una prueba de tensión junto con pruebas exhaustivas de la reacción química en el interior de las pilas. Por último, todos los componentes se ensamblan en la zona de montaje para obtener el sistema completo.

Durante esta fase de montaje del sistema, se instalan otros componentes, como el compresor, el ánodo y el cátodo del sistema de pilas de combustible, la bomba refrigerante de alto voltaje y el mazo de cables.

En combinación con una unidad motriz altamente integrada que utiliza la tecnología BMW eDrive de quinta generación (el motor eléctrico, la transmisión y la electrónica de potencia están agrupados en una carcasa compacta) en el eje trasero y una batería de potencia con tecnología de litio desarrollada especialmente para este vehículo, la cadena cinemática canaliza hacia la carretera una potencia máxima de 295 kW (401 CV). En las fases de marcha por inercia y frenado, el motor también actúa como generador y devuelve la energía a la batería.

BMW X5 a hidrógeno: Producción en la planta piloto de Múnich

El BMW iX5 Hydrogen se está fabricando en la planta piloto que el Grupo BMW tiene en su Centro de Investigación e Innovación (FIZ) de Múnich. Esta es la interfaz entre el desarrollo y la producción, donde se fabrica por primera vez cada nuevo modelo de las marcas de la empresa. Alrededor de 900 personas trabajan allí en el taller de carrocería, montaje, ingeniería de modelos, construcción de vehículos conceptuales.

Se encargan de garantizar que tanto el producto como el proceso de fabricación estén listos para la producción en serie. En el caso del BMW iX5 Hydrogen, los especialistas en tecnología del hidrógeno, desarrollo de vehículos y montaje inicial de nuevos modelos han colaborado estrechamente para integrar la tecnología punta de propulsión y almacenamiento de energía.

El rápido repostaje del hidrógeno

El hidrógeno necesario para alimentar la pila de combustible se almacena en dos depósitos de 700 bares fabricados en plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP). Juntos contienen casi seis kilogramos de hidrógeno, suficiente para dar al BMW iX5 Hydrogen una autonomía de 504 km en el ciclo WLTP.

Unos depósitos de hidrógeno que según BMW, necesitan solamente entre tres y cuatro minutos para recuperar totalmente su capacidad.

BMW iX5 Hydrogen: datos técnicos

• Potencia motor: 295 kW/401 CV
• Potencia eléctrica continua del sistema de pila de combustible: 125 kW/170 CV
• Potencia máxima de la batería (litio): 170 kW/231 CV
• Capacidad de los depósitos de hidrógeno: 6 kg de hidrógeno
• Aceleración 0-100 km/h < 6 segundos
• Velocidad máxima: Más de 180 km/h
• Consumo de hidrógeno en el ciclo WLTP: 1,19 kg/100 km
• Autonomía en ciclo WLTP 504 km