Híbridos y Eléctricos

NUEVO CONCEPTO DE GESTIÓN DE ENERGÍA

El DLR alemán presenta un “híbrido enchufable” de pila de combustible de hidrógeno y batería

El IUV (Interurban Vehicle) es un prototipo de vehículo eléctrico de clase media-alta creado por el Centro Aeroespacial Alemán cuya energía procede de un sistema “hibrido” que combina una pila de combustible de hidrógeno, una batería y un nuevo enfoque para la gestión de la energía.

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El Centro Aeroespacial Alemán ha presentado el IUV (Vehículo interurbano o Interurban Vehicle), un vehículo eléctrico conceptual de cinco metros de largo con espacio para cinco personas destinado a los viajes de larga distancia. Esta propulsado por un sistema eléctrico “híbrido enchufable” cuya energía se genera mediante una pila de combustible de hidrógeno y una batería que tiene la posibilidad de recargarse a través de la red eléctrica.

El IUV es un coche eléctrico de cinco metros de largo y dos metros de ancho en cuyo interior pueden acomodarse cinco personas. Está optimizado para los viajes por carretera de larga distancia, por lo que su hábitat está alejado de las zonas urbanas. Según el DLR está diseñado para "una conducción cómoda y sin emisiones en distancias de hasta 1.000 kilómetros".

El concepto de propulsión que el DLR ha creado para el IUV es una combinación de batería y pila de combustible de hidrógeno. Aunque el comunicado de prensa lo denomina “híbrido enchufable de pila de combustible" el nombre es algo engañoso puesto que no es del todo correcto. Por definición, un vehículo “híbrido” emplea dos sistemas de propulsión, mientras que en el IUV tanto la batería como la pila de combustible de hidrógeno mueven el mismo motor eléctrico almacenando la energía en sistemas diferentes. La designación “enchufable” empleada por el DLR se refiere a la procedencia de la energía, ya que la batería de este vehículo, al igual que el Mercedes GLC F-Cell se puede cargar a través de un cable, algo que no es posible con el Hyundai Nexo o el Toyota Mirai.

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El IUV combina dos sistemas de generación de energía, una batería situada en el maletero, recargable en la red eléctrica y una pila de combustible de hidrógeno situada en la parte delantera con los tanques de almacenamiento en el piso.

La batería del IUV es más grande que la que se implementa habitualmente en un híbrido enchufable con motor de combustión interna convencional ya que su capacidad es de 48 kWh. Está instalada en la parte trasera del vehículo mientras que los tanques de hidrógeno, con una capacidad de 7,5 kilogramos, están instalados en la parte inferior de la carrocería, donde generalmente se ubica la batería en los coches eléctricos.

La celda de combustible situada en la parte delantera del automóvil tiene una potencia de 45 kW, que deber ser suficiente para las necesidades del vehículo a velocidad de crucero. Los motores eléctricos producen un total de 136 kW (182 CV), lo que significa que la diferencia debe compensarse con la batería que actúa de acumulador intermedio.

Para lograr una autonomía de 1.000 kilómetros, el DLR ha diseñado un sistema de gestión de energía de alta eficiencia. Para ello, ha desarrollado un sistema de almacenamiento de hidruros metálicos que utiliza parte de la diferencia de presión entre el tanque de hidrógeno a 700 bar y la celda de combustible a cinco bar para generar frío adicional para el aire acondicionado del vehículo y apoyar a la máquina de refrigeración convencional. De esta forma, la energía de este sistema no procede de la batería.

Además, el DLR también ha aplicado otras medidas para aumentar la eficiencia de carácter más clásico, como los materiales de construcción ligeros. En vacío, el IUV pesa menos de 1.600 kilogramos vacío. “La estructura de la carrocería IUV pesa solo 250 kilogramos, aproximadamente una cuarta parte por debajo de lo que es común en este segmento de vehículos”, explica el gerente de proyecto Sebastian Vohrer, del Instituto DLR de Conceptos de Vehículos en Stuttgart. Esto es posible gracias al uso de plásticos reforzados con fibra, materiales en capas tipo sándwich y aluminio en los lugares apropiados. Además, en su diseño también se ha incluyen nuevos conceptos para eliminar peso extra. “La estructura del piso se utiliza para conducir electricidad y transmitir datos, además de transportar todas las superestructuras del vehículo”, asegura Vohrer. “Esto elimina la necesidad de líneas de cable adicionales y reduce aún más el peso total”.

El vehículo que se muestra en las fotos es un demostrador rodante, es decir, una interpretación de cómo el equipo de DLR podría imaginar un posible cuerpo final sobre la plataforma tecnológica. Por lo tanto, además del prototipo presentado, son posibles otros diseños para el habitáculo. Sin embargo, el demostrador tiene otro propósito: "dar una primera impresión de cómo se verá el vehículo en la práctica", dice Vohrer. Además, también ha facilitado el desarrollo de componentes y tecnologías clave y ha permitido realizar mediciones reales en el banco de pruebas para continuar con el desarrollo. ”Revela dónde hay margen de mejora y qué se puede lograr en el futuro con socios de la industria y la investigación”, concluye Vohrer.

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Sobre la plataforma tecnológica del IUV se puede diseñar diferentes cuerpos para el habitáculo.

A finales de 2020, el DLR presentó el Safe Light Regional Vehicle (SLRV) es un pequeño coche eléctrico biplaza movido por una celda de combustible de hidrógeno cuyo diseño lo hace particularmente seguro. En este caso se trata de otra plataforma tecnológica para una movilidad individual, silenciosa y sin emisiones a nivel local. Con un peso de 450 kilogramos, es un vehículo especialmente adecuado para uso particular en desplazamientos cortos, como un transporte intermedio para ser combinado con los servicios de transporte público o como un vehículo compartido dentro de un servicio de carsharing eléctrico.

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