BMW تحل لغز التغليف بالهيدروجين لبناء FCEV وEV iX5 معًا

نقلت شركة BMW تطوير سيارتها الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (FCEV) إلى خطوة أخرى من خلال نظام “BMW Hydrogen Flat Storage” الجديد – وهي طريقة جديدة لتخزين الهيدروجين المضغوط على متن المركبات.

يتغلب هذا النهج الجديد على حاجز رئيسي لأنه معياري ويتناسب مع نفس المساحة في iX5 مثل بطارية EV عالية الجهد من الجيل السادس. لا يوجد أي تدخل في مساحة المقصورة كما قد يكون هناك المزيد من الخزانات التقليدية، والأهم من ذلك، أنها تسمح ببناء طرازات iX5 Hydrogen على نفس خط الإنتاج مثل أنواع المحركات الأخرى.

يدعم إنتاج X5 الآن خمسة أنواع من مجموعة نقل الحركة – البنزين، والديزل، والسيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، والهجينة، والآن FCEV – فيما تسميه BMW “النهج التكنولوجي المفتوح”. ستشترك جميع أنواع مجموعة نقل الحركة في وحدة التحكم المركزية الجديدة “Heart of Joy” من BMW، والتي تجمع بين نظام الدفع والفرامل وديناميكيات القيادة في نظام واحد.

تقول BMW إن المحرك الكهربائي لسيارة iX5 FCEV هو تمامًا نفس محرك إصدار BEV. ولكن بدلاً من بطارية واحدة كبيرة، تقوم مجموعة خلايا وقود الهيدروجين بتوليد الكهرباء بالاعتماد على الهيدروجين المخزن في الخزانات الموجودة على متن الطائرة.

توفر بطارية عازلة صغيرة من الليثيوم أيون عالية الجهد دفعات من الطاقة للتسارع وتخزن الطاقة أثناء الكبح المتجدد.

يحتوي نظام تخزين الهيدروجين المسطح الجديد على ما يكفي من الهيدروجين المضغوط عند ضغط 700 بار لمنح iX5 نطاقًا يبلغ 385 ميلًا. تم تجهيز النماذج الأولية بزوج من الخزانات لتخزين 6 كجم من الهيدروجين لمدى يصل إلى 313 ميلاً.

إن القدرة على إنتاج سيارة تعمل بخلايا الوقود على منصة حالية حيث يتناسب نظام تخزين وقود الغاز المضغوط في نفس المساحة التي توجد بها بطارية السيارة الكهربائية الشقيقة، يعد أمرًا مهمًا لجعل سيارة FCEV قابلة للبناء والبيع.

نظرًا لأن بنية X5 يمكن أن تدعم خمسة أنواع مختلفة من أنظمة القيادة، فيجب أن يكون من الممكن توسيع نطاق التصنيع ليتناسب مع الطلب بدلاً من الاعتماد على التصنيع حسب الطلب، وهي الطريقة التي تم بها تصنيع FCEVs في الماضي. وينبغي أن يكون ذلك ملائمًا تمامًا للبنية التحتية العالمية المحدودة للتزود بالوقود الهيدروجيني.

يتكون نظام تخزين الهيدروجين المسطح من سبعة خزانات رفيعة تحل محل الخزانات المزدوجة الأكبر في السيارات المبكرة. كل واحدة منها عبارة عن تصميم من النوع 4، مما يعني أنها مصنوعة من مركب مقوى بألياف الكربون ملفوف حول بطانة بوليمر.

يتم توصيل الخزانات بالتوازي، وتحتوي على إجمالي 7 كجم من الهيدروجين ويمكن إعادة تعبئتها بمضخة الهيدروجين في أقل من خمس دقائق. تم دمج الخزانات السبعة في إطار معدني ويتم التحكم فيها بواسطة صمام تحكم مركزي رئيسي واحد بدلاً من العمل بشكل منفصل.