Freudenberg Sealing Technologies (FST) inicia, junto con la ZF Friedrichshafen AG y FlixBus, el proyecto de investigación HyFleet financiado con fondos públicos. Los socios en este proyecto desean desarrollar hasta el año 2024 un sistema de pilas de combustible potente que sustituya por completo los motores diésel convencionales. Adicionalmente, las empresas participantes estudian la hibridación de la cadena cinemática eléctrica usando pilas de combustible y baterías.
La persona que viaja en autocar, en lugar de vehículo de turismo, ahorra actualmente 6,6 kilogramos de CO2 en un trayecto de 400 kilómetros. Pero aún no existe una solución práctica para un funcionamiento climáticamente neutro en su totalidad, y que esté destinada a servicios de transporte regular. Esto se debe al funcionamiento extremadamente exigente que presenta el transporte en autocar: como los camiones de larga distancia, los autobuses funcionan a menudo las veinticuatro horas del día y recorren significativamente más de 100.000 kilómetros al año. Los tiempos de espera en las paradas para servicio se deben reducir en interés de los pasajeros. El extenso tiempo de recarga de las baterías para transmisiones completamente eléctricas y, asimismo, la creación de la costosa y necesaria infraestructura de recarga no son factibles para el ramo empresarial.
Una alternativa podrían ser las pilas de combustible que funcionan con hidrógeno, que con una transmisión eléctrica y un acumulador de batería complementario se pueden combinar a una cadena cinemática híbrida. Esta solución de accionamiento es lo que se va a estudiar en un proyecto sobre tecnología de pilas de combustible. Para este fin se ha creado un importante consorcio formado por Freudenberg, ZF, FlixBus y un destacado fabricante europeo de autobuses. Ahora se va a dar comienzo a las actividades de investigación conjuntas.
En el marco de este proyecto, Freudenberg desarrolla un sistema de pilas de combustible para largas distancias cuyo funcionamiento va a ser comprobado en un autocar de demostración. “Freudenberg va a aportar al proyecto su dilatada experiencia en el campo de pilas de combustible a nivel de componentes y sistemas”, explica Claus Möhlenkamp, presidente de la Gerencia de FST.
“Queremos desarrollar considerablemente la durabilidad, pero también la eficiencia de la tecnología, y con ello fijar los estándares sobre Total Cost of Ownership* [coste total de inversión]”.
Claus Möhlenkamp, presidente de la Gerencia de FST
Otro tema central del proyecto de investigación son las estrategias de hibridación para la cadena cinemática, y lo que usualmente se conoce como dimensionamiento correcto (right sizing) entre la pila de combustible y la batería.
SOCIOS COMPETENTES
Con dicho estudio sobre sistemas híbridos de pilas de combustible, en colaboración con su socio de proyecto ZF, FST trabaja en un área innovadora de gran relevancia para el segmento de vehículos de carga pesada. “La extensa cartera de productos de tecnología y los conocimientos de ZF sobre cadenas cinemáticas eléctricas, y también sus correspondientes sistemas, facilitan en la actualidad el acceso de los fabricantes de vehículos al mundo de la electromovilidad. Por su autonomía y el breve lapso de recarga, la pila de combustible va a jugar en el futuro un papel importante en la electromovilidad para los vehículos industriales”, indica Wilhelm Rehm, miembro de la Junta Directiva de ZF y responsable de Técnica y Sistemas de Mando de Vehículos Industriales. “Siempre hemos tratado la electrificación con independencia de la tecnología, también la pila de combustible ha jugado un papel importante como solución para la trasmisión”.
Para que el sistema de pilas de combustible supere las duras condiciones exigidas por los autocares, HyFleet se centra en la fase inicial del proyecto en las prestaciones técnicas de las pilas de combustible. Esto incluye, entre otras cosas, la optimización del funcionamiento continuado hasta un periodo de servicio de al menos 35.000 horas. Además se espera maximizar la eficiencia del sistema durante todo el ciclo de vida útil. Para las empresas transportistas, esto se refleja en un bajo consumo de combustible. El innovador sistema de pilas de combustible de FST va a ser puesto a prueba, al final del proyecto, en un autocar de demostración dispuesto por el fabricante de autobuses.
En opinión de André Schwämmlein, cofundador y CEO de FlixMobility, el socio FlixBus aporta al proyecto su orientación global en el sector de la movilidad. FlixMobility, con sede en la ciudad de Múnich, engloba las marcas FlixBus, Greyhound Lines y Kâmil Koç en el área de transporte por autocar, y contribuye de forma decisiva a la revolución de la movilidad verde gracias a su continuo desarrollo de transmisiones alternativas y otras formas de transporte sostenible. Junto con otras 500 empresas asociadas, gestiona en Europa la mayor flota con los más de 4.000 autocares de que dispone su servicio de transporte regular. “La tecnología de pilas de combustible ofrece la oportunidad, por ejemplo a los fabricantes de autobuses, de conformar de forma activa el futuro del transporte de personas. Por ello nos alegra mucho ser parte del proyecto HyFleet y desarrollar junto con Freudenberg y ZF hasta el 2024 el primer autocar en Europa que funciona con pilas de combustible”, prosigue Schwämmlein.
El cálculo del alcance del ahorro de CO2, gracias a la innovadora tecnología de pilas de combustible, que logra el parque de vehículos FlixBus accionados por hidrógeno a lo largo de toda la cadena energética, es decir, inclusive la generación y distribución de hidrógeno, está a cargo de la empresa sin ánimo de lucro atmosfair.
PAPEL CLAVE
Si bien HyFleet se centra en parques de autocares, los socios del proyecto han valorado desde un principio que los resultados obtenidos sean aplicables a todo el segmento de la carga pesada, especialmente al sector de transporte de mercancías con camiones de carga pesada. Freudenberg considera que los autocares podrían ser pioneros en el cambio rápido hacia la movilidad basada en hidrógeno. Gracias a los autocares, con toda seguridad funcionaría a pleno rendimiento la infraestructura de áreas de servicio que se abran a lo largo de las autopistas más frecuentadas. “Para el transporte a larga distancia, necesitamos soluciones de transmisión prácticas que sean climáticamente neutras”, manifiesta Möhlenkamp. “Con nuestro sistema de pilas de combustible disponemos de esta solución. Junto con socios como ZF y FlixBus, nosotros estudiamos las bases científicas para una rápida industrialización y mejora de la tecnología”. Aparte del proyecto HyFleet, ZF y Freudenberg estudian otras aplicaciones para el desarrollo de soluciones de pilas de combustible para uso en la movilidad y en el sector industrial.
EL PROYECTO HYFLEET
Es el desarrollo de la asociación entre FlixBus y FST que fue iniciada en el año 2019. FlixBus considera necesario adaptar la exitosa tecnología existente de pilas de combustible a los requerimientos del transporte de carga pesada. Aproximadamente un cuarto de los costes operativos totales de los autocares recae en el combustible. En el caso de los camiones de carga pesada, esta cifra asciende incluso al 35 por ciento. Por lo tanto, los sistemas de pilas de combustible altamente eficientes afectan de forma importante la reducción de los costes de combustible para las empresas transportistas. “FlixBus valora la preparación tecnológica de Freudenberg. Además, ahora hemos combinado nuestra actividades con un proyecto financiado con fondos públicos, del cual forma parte también un fabricante europeo de autobuses”, explica Michael Milch, Director Sales and Marketing, Freudenberg Fuel Cell e-Power Systems.
PILAS DE COMBUSTIBLE PARA CARGA PESADA
El proyecto HyFleet es financiado por el Ministerio Federal de Transporte e Infraestructura Digital de Alemania dentro del Programa Nacional de Innovación de Tecnología de Pilas de Combustible e Hidrógeno. La fase uno trata el desarrollo tecnológico explícito de pilas de combustible para carga pesada. La fase dos tiene por objeto la comprobación a gran escala de una flota formada por 50 vehículos como mínimo en el año 2025.
Freudenberg está a la cabeza del consorcio y es responsable del logro del objetivo principal de la fase uno, el desarrollo de una tecnología de pilas de combustible para carga pesada para el empleo en largos trayectos, cuyo ciclo de vida útil exigido es de al menos 35.000 horas.
“Los mayores retos tecnológicos en el desarrollo de un autobús con pilas de combustible de hidrógeno es que las soluciones sean competitivas desde el punto de vista técnico y comercial”, prosigue Milch. “Los sistemas disponibles actualmente se basan en su mayoría en la tecnología de pilas de combustible para vehículos de turismo y no cumplen las prestaciones referentes a eficiencia del sistema y totalidad del ciclo de vida útil”. Justo aquí entra en juego Freudenberg por ser un Grupo tecnológico global. “Nuestra larga experiencia en industrialización y nuestro alto porcentaje de fabricación propia, inclusive la propia producción de catalizadores, van a marcar la diferencia en el futuro. La empresa Freudenberg es experta en pilas y está capacitada para optimizar los costes, la calidad y las prestaciones de forma continuada”.
El cambio de transmisión por combustión a la transmisión eléctrica hace posible modificaciones también en el diseño de vehículos. En relación a esto, la modularidad de la tecnología de pilas de combustible ofrece múltiples posibilidades de diseño. Actualmente se están desarrollando interesantes modelos modernos. “Sin embargo, FST no está dedicada a productos OEM, nuestra tecnología es apta para todos los usos y se puede adaptar de acuerdo a fines individuales”, explica Milch.
A bordo en autobuses y yates
La Freudenberg Fuel Cell e-Power Systems GmbH (FFCPS) ofrece sistemas completos de pilas de combustible para aplicaciones de carga pesada que no producen emisiones.
La empresa FFCPS produce tecnologías de pilas de combustible que estarán a bordo en el futuro en embarcaciones de pasajeros, yates, autobuses y camiones.
COSTE TOTAL DE INVERSIÓN (TOTAL COST OF OWNERSHIP*)
En el desarrollo de autocares propulsados por acumuladores eléctricos, además de la autonomía son importantes también el peso y la velocidad de recarga. Todos estos factores afectan directamente el coste total de inversión. Adicionalmente van a ser primordiales los costes y el espacio necesario para la infraestructura del servicio de recarga, para el cambio futuro hacia una completa neutralidad climática y también un aumento crucial de vehículos industriales eléctricos. Las pilas de combustible presentan una clara ventaja aquí, sobre todo en el sector de vehículos para carga pesada, y posiblemente sean la solución libre de emisiones más competitiva para los recorridos de larga distancia.
También hay que tomar en consideración el aspecto financiero. Un precio de hidrógeno competitivo es una condición necesaria para un modelo de negocio lucrativo para las empresas transportistas. Los actores más importantes del sector esperan que los costes totales de inversión igualen antes del 2030 los de los vehículos de motor diésel. Las empresas tradicionales y de nueva creación invierten mucho en la producción de hidrógeno verde, tomando como base aplicaciones claras y, por supuesto, expectativas de beneficio claras.
*Total Cost Of Ownership, TCO, o coste total de inversión, es un método de cálculo de costes total de productos, mercancías y servicios, que no solamente tiene en cuenta los costes de adquisición, sino también los costes corrientes directos e indirectos durante todo el ciclo de vida de un producto. Este método es muy útil para aclarar cuestiones económicas y ayudar en la toma de decisiones de inversión.
[Fuente: www.bigdata-insider.de]
