Freudenberg Sealing Technologies (FST) dà il via al progetto di ricerca HyFleet, sovvenzionato dallo Stato, insieme a ZF Friedrichshafen AG e FlixBus. Entro il 2024, i partner intendono sviluppare congiuntamente un sistema a cella a combustibile potentissimo che andrà a sostituirsi completamente ai tradizionali motori Diesel. Le aziende coinvolte nel progetto stanno anche analizzando l’ibridazione degli organi di trasmissione elettrica con cella a combustibile e batteria.
Chi viaggia sugli autobus interurbani invece di mettersi al volante, su un tragitto di quattrocento chilometri risparmia già oggi 6,6 chili di CO2. A tutt’oggi, però, manca ancora una soluzione praticabile per il funzionamento completamente clima-neutrale delle flotte di autobus interurbani nel servizio di linea. Il motivo è che il servizio di traffico degli autobus a lungo raggio è alquanto complesso: analogamente ai camion per il trasporto a lungo raggio, anche gli autobus sono spesso in servizio ventiquattr’ore al giorno percorrendo ben più di centomila chilometri l’anno. Nell’interesse dei passeggeri, i tempi di sosta alle fermate intermedie vanno ridotti al minimo. Per questo settore, lunghi tempi di ricarica delle batterie delle trasmissioni puramente elettriche e l’implementazione della necessaria, ma costosissima, infrastruttura di colonnine di ricarica non sono realizzabili.
Un’alternativa potrebbe essere la cella a combustibile a idrogeno combinata ad una trasmissione elettrica e a una batteria di accumulo complementare a formare una trasmissione ibrida. Oggi, in un progetto sovvenzionato sulla tecnologia a celle a combustibile, si intende esaminare proprio una soluzione di questo tipo. A questo progetto collaborerà un forte consorzio formato da Freudenberg, ZF, FlixBus e un importante costruttore di autobus europeo. Le attività di ricerca congiunte sono già iniziate.
Nell’ambito del progetto, Freudenberg svilupperà un sistema a cella a combustibile a lungo raggio che sarà collaudato direttamente in un autobus interurbano dimostrativo. “Freudenberg apporterà al progetto tutta la sua esperienza decennale nel campo delle celle a combustibile a livello di componenti e sistemi”, spiega Claus Möhlenkamp, Presidente del CdA di FST.
“Vogliamo continuare a perfezionare al massimo sia la durabilità che l’efficienza della tecnologia per definire standard per il Total Cost of Ownership*”.
Claus Möhlenkamp, Presidente del CdA di FST
Un altro aspetto importante della ricerca sono le strategie di ibridazione degli organi di trasmissione, il cosiddetto “rightsizing” tra cella a combustibile e batteria.
PARTNER PROFESSIONALI
Con la ricerca dei sistemi ibridi di celle a combustibile, che avviene insieme al partner di progetto ZF, FST lavora ad un settore tematico innovativo di grande importanza per tutti i segmenti dei carichi pesanti. “Il vasto portfolio tecnologico e la grande esperienza di ZF in fatto di trasmissioni elettrificate e sistemi connessi permettono già oggi ai costruttori di automobili di avvicinarsi con più semplicità al mondo dell’elettromobilità. In futuro, considerata la sua gittata e i brevi tempi di ricarica, la cella a combustibile giocherà un ruolo importante nel settore dell’elettromobilità per i veicoli commerciali pesanti”, dice Wilhelm Rehm, membro del Consiglio di Amministrazione di ZF e responsabile del settore tecnica e sistemi di controllo dei veicoli commerciali. “Per quanto riguarda l’elettrificazione, da sempre lavoriamo con mente aperta a qualsiasi tecnologia; anche la cella a combustibile ha sempre giocato per noi un ruolo importante come soluzione per la trasmissione”.
Il sistema a cella a combustibile deve resistere alla pesante prassi giornaliera del settore autobus a lunga percorrenza, pertanto, la prima fase del progetto HyFleet si concentra sulle prestazioni tecniche della cella a combustibile. Questo prevede anche l’ottimizzazione del comportamento nel servizio continuato di almeno 35.000 ore. L’obiettivo consiste nel massimizzare l’efficienza del sistema per tutta la sua durata di vita. Per gli operatori di flotte, il vantaggio è tangibile soprattutto in termini di bassi consumi di carburante. Al termine del progetto, il nuovo sistema a cella a combustibile di FST verrà testato in un autobus dimostrativo messo a disposizione da un costruttore di autobus.
Secondo André Schwämmlein, co-fondatore e CEO di FlixMobility, il partner FlixBus arricchisce il progetto apportando la sua visuale di fornitore globale di soluzioni per la mobilità. FlixMobility, che ha sede a Monaco di Baviera e comprende le marche FlixBus, Greyhound Lines e Kâmil Koç nel settore del traffico di autobus a lunga percorrenza, contribuisce in modo decisivo alla transizione verso una mobilità più verde con il continuo perfezionamento di trasmissioni alternative e soluzioni di viaggio sostenibili. Insieme ad oltre cinquecento affiliate, l’impresa gestisce già oggi la flotta più grande d’Europa con più di quattromila autobus a lunga percorrenza nel servizio di linea. “La tecnologia a celle a combustibile offre la possibilità ai costruttori di autobus di partecipare attivamente alla progettazione del modo di viaggiare del futuro. Per questo siamo strafelici di partecipare al progetto HyFleet insieme a Freudenberg e ZF per sviluppare, entro il 2024, il primo autobus europeo a lunga percorrenza con una trasmissione a celle a combustibile”, dice Schwämmlein.
La società onlus atmosfair calcola quante emissioni di CO2 riuscirà a risparmiare una flotta di FlixBus a idrogeno su tutta la catena di energia, produzione e distribuzione dell’idrogeno comprese, grazie all’implementazione di questa innovativa tecnologia a celle a combustibile.
SEGNALE IMPORTANTE
Sebbene HyFleet si concentri principalmente su flotte di autobus da turismo, i partner del progetto si sono assicurati sin dall’inizio che i risultati ottenuti fossero applicabili a tutti i segmenti heavy duty, soprattutto a quello del traffico merci con veicoli commerciali pesanti. Secondo Freudenberg, gli autobus da turismo potrebbero anche essere i precursori di una rapida transizione verso la mobilità a idrogeno: grazie agli autobus a lunga percorrenza, infatti, si sfrutterebbe sicuramente tutta l’infrastruttura di stazioni di servizio lungo le autostrade di maggiore percorrenza. “Per i trasporti a lunga distanza servono soluzioni di trasmissione applicabili e clima-neutrali”, dice Möhlenkamp. “Con il nostro sistema a cella a combustibile abbiamo trovato una soluzione esattamente così. Insieme ai nostri partner, come ZF e FlixBus, stiamo elaborando le basi scientifiche che consentiranno di velocizzare l’industrializzazione e la fattibilità tecnica su scala industriale”. Oltre al progetto HyFleet, ZF e Freudenberg stanno analizzando insieme altre applicazioni per lo sviluppo di soluzioni a celle a combustibile per la mobilità e l’uso industriale.
IL PROGETTO HYFLEET
Il progetto HyFleet è il proseguimento della partnership tra FlixBus e FST nata già nel 2019. FlixBus sa benissimo che occorre adattare l’attuale e collaudata tecnologia a celle a combustibile ai requisiti del traffico pesante. Circa un quarto dei costi operativi totali per gli autobus da turismo è imputabile al carburante. Per i veicoli commerciali, la quota è ancora più alta, circa il 35 %. I sistemi a cella a combustibile ad alta efficienza, quindi, influiscono notevolmente sulla minimizzazione dei costi per il carburante degli operatori di flotte. “FlixBus stima il set up tecnologico di Freudenberg. E, intanto, abbiamo combinato le nostre attività con un progetto sovvenzionato dallo Stato a cui partecipa anche un costruttore di autobus europeo”, spiega Michael Milch, Director Sales and Marketing, Freudenberg Fuel Cell e-Power Systems.
CELLE A COMBUSTIBILE PER MEZZI PESANTI
Il progetto HyFleet è sovvenzionato dal ministero federale tedesco per il traffico e l’infrastruttura digitale nel programma nazionale per l’innovazione nella tecnologia a idrogeno e celle a combustibile. La Fase 1 prevede lo sviluppo della tecnologia di celle a combustibile esplicitamente per i mezzi pesanti. La Fase 2, invece, mira a una flotta dimostrativa su larga scala con almeno cinquanta veicoli nel 2025.
Freudenberg è il leader consorziale ed è tenuta a far sì che venga raggiunto l’obiettivo principale della Fase 1, lo sviluppo di una tecnologia a celle a combustibile per mezzi pesanti per il traffico a lunga percorrenza, dove è necessaria una durata di almeno 35.000 ore.
“La sfida più ardua dal punto di vista tecnologico nello sviluppo di un autobus a celle a combustibile alimentate da idrogeno è che le soluzioni proposte devono essere competitive sia dal punto di vista tecnico che commerciale”, continua Milch. “I sistemi attualmente disponibili si basano perlopiù sulla tecnologia a celle a combustibile per gli autoveicoli e non sono in grado di soddisfare i requisiti di efficienza e durata complessiva”. Ed è proprio qui che punta il gruppo tecnologico globale Freudenberg. “In futuro, la nostra lunga esperienza in materia di industrializzazione e la nostra vasta produzione verticalizzata, compresa la produzione di catalizzatori in proprio, faranno la differenza. Freudenberg è l’esperta di celle ed è in grado di ottimizzare continuamente i costi, la qualità e le prestazioni”.
Il passaggio dal motore a combustione a quello elettrico permette anche di cambiare il layout dei veicoli. In questo senso, la modularità della tecnologia a celle a combustibile offre tantissime possibilità di design. Attualmente sono in sviluppo interessanti nuovi concept. “FST, però, non è un OEM, la nostra tecnologia è adatta a qualsiasi approccio e può essere modificata in base alle esigenze”, spiega Milch.
A bordo di autobus e yacht
Freudenberg Fuel Cell e-Power Systems GmbH (FFCPS) offre sistemi a cella a combustibile completi e a emissioni zero per i mezzi pesanti.
La FFCPS produce tecnologie a celle a combustibile che, in futuro, saranno a bordo di navi passeggeri, yacht, autobus, autocarri e veicoli commerciali.
TOTAL COST OF OWNERSHIP*
Nello sviluppo di un autobus da turismo elettrico a batteria, oltre alla percorrenza sono di assoluta importanza anche il peso e i tempi di ricarica. Tutti questi fattori influiscono direttamente sul Total Cost of Ownership. Anche i costi e l’ingombro dell’infrastruttura di rifornimento giocheranno un ruolo fondamentale nell’imminente transizione verso la neutralità climatica totale e verso un numero di veicoli commerciali elettrici in notevole aumento. Qui le celle a combustibile sono in netto vantaggio, soprattutto nel settore dei mezzi pesanti, e potrebbero divenire la soluzione a emissioni zero più competitiva per le applicazioni a lungo raggio.
Ma va osservato anche il lato finanziario: un prezzo dell’idrogeno competitivo è la premessa essenziale per un modello aziendale lucrativo degli operatori di flotte. I principali operatori del settore esigono che il Total Cost of Ownership sia uguale a quello dei veicoli Diesel già prima del 2030. Operatori di mercato tradizionali e nuovi investono molto nella produzione di idrogeno verde, sulla base di casi d’uso chiari e, ovviamente, di previsioni di profitto altrettanto evidenti.
*Il Total Cost of Ownership, o costo totale di proprietà, abbreviato TCO, è un’analisi sistematica dei costi di prodotti, beni e servizi che tiene in considerazione non solo i costi di acquisizione, bensì anche le spese correnti dirette e indirette per l’intero ciclo di vita. Questa analisi dei costi fornisce indicazioni e informazioni importanti per potere affrontare correttamente quesiti di carattere tecnico-economico come le decisioni d’investimento.
[Fonte: www.bigdata-insider.de]
