El hidrógeno y el transporte pesado: IAA Transportation 2022 Hannover (Segunda parte)
En la primera parte del resumen de la IAA Transportation Hannover 2022 hicimos un repaso de las novedades de los principales fabricantes de vehículos dedicados al transporte pesado respecto a la propulsión de los mismos con hidrógeno, ya sea en su forma comprimida gaseosa o en su forma líquida, además de las diferentes mobility solutions tecnológicas y de componentes de los principales proveedores en relación con el hidrógeno.
En esta segunda parte nos vamos a centrar en los camiones y autobuses propulsados por motores de combustión interna ICE de hidrógeno así como en las novedades en retrofit y adaptación de chasis para tecnologías del hidrógeno. Además, analizaremos algún fabricante que apuesta por los extensores de rango con hidrógeno y en las novedades en los componentes del powertrain de algunos suministradores tecnológicos. Por último, haremos mención del made in Spain de la muestra, en este caso a las soluciones de diagnosis y mantenimiento predictivo digital del grupo castellanomanchego Cojali.
PRINCIPALES NOVEDADES DE LOS FABRICANTES DE VEHÍCULOS PROPULSADOS POR MOTORES ICE DE HIDRÓGENO
Cummins & Westport Fuel Systems
El fabricante norteamericano de soluciones dedicas al diseño, manufactura, distribución, construcción y prestación de servicios para motores diésel y diferentes sistemas de combustible, que incluyen el hidrógeno, presentó en esta edición el motor de combustión interna ICE de hidrógeno B6.7 Hydrogen. En la IAA Transportation de este año en Hannover, Cummins mostró un concepto de camión equipado con un motor ICE propulsado por hidrógeno. Para ello, la empresa cambió el motor diésel de un camión Mercedes Benz Atego 4×2 por uno de hidrógeno (B6.7H) de 6,7 litros, con par motor de 1.200 Nm y una potencia de 216 kW, pudiendo demostrar que no hubo pérdida de rendimiento ni de carga útil en un rango de camiones de 10 a 26 t payload.
El grupo canadiense Westport Fuel Systems también presentó un camión con motor de combustión de hidrógeno y no solo no anunció pérdidas, sino un aumento de rendimiento del 20 por ciento en comparación con un motor diésel convencional. El par también se ha incrementado en un 18 por ciento.
KEYOU
El grupo alemán fundado en 2015 especializado en motores ICE de combustión con hidrógeno presentó por primera vez sus dos soluciones relacionadas con el transporte pesado de mercancías y pasajeros. En concreto, se presentó un autobús urbano de 12 metros y un camión de 18 toneladas. Los dos prototipos presentados se basan en el motor de hidrógeno de 7,8 litros desarrollado por KEYOU. El camión de 18 t se cimenta en un chasis Daimler Actros y el trabajo de integración fue realizado por la empresa Paul Nutzfahrzeuge GmbH, el líder del mercado europeo en la construcción de vehículos especiales del que hablaremos más adelante en este artículo. Con consumos menores a los 11 kg/100 km en los autobuses urbanos y de 7 kg en los camiones de bajo tonelaje y la gran reducción en la emisión de NOx, hacen de este tipo de vehículos ICE propulsados por hidrógeno una solución muy atractiva de muy bajas emisiones en el proceso de transición hacia vehículos pesados de cero emisiones.
PRINCIPALES NOVEDADES EN RETROFIT Y ADAPTACIÓN DE CHASIS PARA CAMIONES DE H2
Paul Group
El grupo alemán con sede en Passau es un desarrollador de camiones, furgonetas y autobuses a partir de chasis, principalmente de la marca Mercedes. En el segmento del hidrógeno, presentó en esta edición de la IAA Transportation en Hannover su modelo PH2P construido sobre un chasis Mercedes Atego 4×2 Glider. Equipado con suspensión neumática en el eje trasero, el camión utiliza una celda de combustible de 80 kW de Toyota, así como una transmisión de una sola etapa de 120 kW del fabricante Voith con un par motor continuo de 2800 Nm y dos baterías de 60 kW. El vehículo se puede repostar por completo en 10 – 15 minutos.
El sistema de 6 tanques de hidrógeno PH2P Storage tiene una capacidad para almacenar 30 kilogramos de hidrógeno a 350 bar. Paul Group es especialista en adaptar chasis a soluciones como las planteadas en el sector del hidrógeno.
Quantron
Dentro de las soluciones retrofit de camiones de hidrógeno propulsados por pila de combustible FCEV, el grupo alemán con sede en Augsburgo Quantron presentó la solución Q-Retrofit capaz de convertir el tren de transmisión de un vehículo existente de diésel a una solución impulsada por hidrógeno. (ver vídeo).
Además, Quantron publicó detalles de su propio camión FCEV por primera vez. El vehículo se ha desarrollado como parte de una asociación estratégica con Ballard Power Systems y cuenta con un eje eléctrico integrado de un fabricante líder de sistemas de transmisión que aporta una potencia continua de 400 kW. Según Quantron, el FCEV truck estará disponible en configuraciones de eje 4×2 y 6×2 a partir del segundo trimestre de 2023. Según el fabricante alemán, el vehículo tendrá una autonomía de hasta 700 kilómetros y podrá ofrecer una cabina apta para el uso diario en operaciones de larga distancia. El camión FCEV tendrá una capacidad de tanque a 700 bar de más de 50 kg de hidrógeno.
EXTENSORES DE RANGO
Tevva Hydrogen Electric Trucks
La empresa británica de camiones eléctricos y de hidrógeno presentó su prototipo (clase VIII) de 19 toneladas en esta edición de la IAA Transportation. Adicionalmente, Tevva ya tiene un modelo evolucionado de hidrógeno 7,5 t, el TEV75BH2 (clase V). El modelo presentado es un revolucionario sistema de energía dual que combina baterías de iones de litio y un extensor de rango de celda de combustible de hidrógeno. Se espera que el camión tenga un alcance de hasta 500 km dependiendo de la cantidad de cilindros de hidrógeno (350 bar), que se podran recargar en 10 minutos.
El sistema de energía ultraeficiente REX dual utiliza la pila de combustible FC para complementar al motor dual eléctrico de batería, asegurando que el vehículo utilice solo hidrógeno cuando sea necesario.
Eso significa que:
- La pila de combustible actúa como un extensor de rango y no alimenta el motor directamente.
- Se puede almacenar una cantidad significativa de energía en las baterías del camión, de forma que éste pueda usar dicha energía en ciclos de trabajo menos exigente.
PRINCIPALES NOVEDADES TECNOLÓGICAS EN EL POWERTRAIN
Voith Group
Aparte del Plug & Drive H2 Storage System propio de cilindros composites de Tipo IV (700 bar) del grupo tecnológico con sede en Múnich (ver imagen con las diferentes variantes) que permite alcanzar rangos superiores a los 1.000 km de autonomía y un bajo peso del sistema de almacenamiento que permite hasta payloads adicionales de 5 t en comparación con los camiones propulsados por batería BEV equivalentes del segmento del long haul.
Nos llamó mucho la atención la novedad del prowertrain integrado en un solo bloque (válvulas electrónicas y manuales, regulador de presión, check valve, filtros, transmisores de presión y temperatura) y la conectividad digital que permite un exhaustivo control a tiempo real de las condiciones de repostaje a través de una aplicación del teléfono móvil.
La gran inversión en I+D del grupo Voith le coloca a la vanguardia en todas las evoluciones en relación al powertrain de vehículo pesados FCEV.
MADE IN SPAIN
El made in Spain de la muestra en esta edición de la IAA Transportation estuvo perfectamente representado por las soluciones de diagnosis y mantenimiento predictivo digital de los vehículos desarrollado por la multinacional castellanomanchego Cojali.
Cojali ha participado este 2022 en las principales trade fair del sector en Alemania. La firma manchega presentó su solución de conectividad para gestión de flotas con diagnosis remota avanzada y mantenimiento predictivo que permite optimizar los procesos, mantener el vehículo en ruta, evitar imprevistos y reducir costes. Además, también presentaron su solución de diagnosis avanzada. Ambas soluciones destacan por las ventajas competitivas que ofrecen, por su “hardware ligero y robusto, un software totalmente personalizable, adaptable e intuitivo” y por la capacidad de realizar proyectos a medida para fabricantes de vehículos, desde el diseño hasta la fase de comprobación.
Conclusiones
Como hemos comprobado en este segundo artículo resumen de la IAA Transportation de Hannover, la diversificación de soluciones para lograr el objetivo tan ansiado de emisiones cero en el transporte pesado conduce a los principales fabricantes y stakeholders del sector a explorar múltiples vías. Como comentamos en artículos anteriores, el compromiso de los fabricantes de camiones long range con el segmento del hidrógeno es total.
La unión de los grandes fabricantes con grupos industriales con amplia experiencia en la tecnología de las pilas de combustible hace que se produzca un win-win en el desarrollo y evolución de los modelos. La unión de Nikola-Bosch, Iveco-Hyundai, Daimler-Volvo, Renault-Plug Power, Quantron-Ballard Power, por citar algunas, hace que la evolución, la fiabilidad y el rendimiento de los vehículos sea cada vez más elevada, siendo los camiones propulsados por hidrógeno una alternativa real de descarbonización en el corto y medio plazo.
En este segundo artículo hemos podido analizar con más detalle las espectaculares novedades alcanzadas en los motores de combustión de hidrógeno ICE, la propuesta de range extender de algunos fabricantes del sector, las posibilidades de retrofit con camiones de pila de combustible así como las novedades en digitalización y componentes en el segmento long range.
En un escenario donde los camiones eléctricos de bajo tonelaje coexistirán con los camiones eléctricos de pila de combustible propulsados por hidrógeno de mayor tonelaje, el sector de la movilidad supone un offtaker esencial para los planes de producción “in situ” de hidrógeno renovable o verde en Europa, especialmente en España, donde el 25% de las emisiones de CO2 son causadas por el transporte. La producción de hidrógeno renovable a un precio muy competitivo hacen del mercado español un foco de interés para la implementación de las tecnologías del hidrógeno, con el añadido de no tener que importar combustibles fósiles emisores de partículas y gases contaminantes.
SynerHy, powering net zero!