Hidrógeno vs. Eléctrico: ¿Cuál es mejor? Prueba de manejo de hidrógeno del BMW iX5
BMW ve los vehículos eléctricos de batería (BEV) y los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) como opciones complementarias
27 de febrero de 2023
Introducción: La búsqueda de soluciones sostenibles en la industria del automóvil
Mientras el mundo continúa lidiando con el cambio climático, la industria automotriz ha estado trabajando arduamente para crear soluciones sostenibles que reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero. Los vehículos eléctricos a batería son una de esas soluciones sostenibles. Pero los fabricantes de automóviles como BMW y Toyota van un paso más allá. Una de las tecnologías más prometedoras e interesantes para el futuro del transporte es la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno. BMW se encuentra entre los principales fabricantes de automóviles que exploran FCEV (vehículos eléctricos de celda de combustible), y recientemente presentaron su último modelo, el BMW iX5 Hydrogen. En este artículo, echaremos un vistazo más de cerca al BMW iX5 Hydrogen y compartiremos nuestra experiencia al conducir este SUV único en Amberes, Bélgica.
El viaje de BMW en vehículos de hidrógeno
BMW ha tenido experiencia previa con vehículos de hidrógeno. En 2006, desarrollaron el Hydrogen 7, que era una serie limitada de autos. El modelo de la Serie 7 (E65/66) también se ofreció en una versión impulsada por hidrógeno, que se produjo en solo 100 unidades. Esto se presentó al público como un experimento para demostrar la viabilidad del uso de hidrógeno en automóviles de pasajeros. El aspecto digno de mención de este automóvil fue que empleaba un motor de combustión interna que quemaba hidrógeno, en lugar de utilizar celdas de combustible para obtener energía del hidrógeno.
BMW unió fuerzas con Toyota en 2013 para desarrollar la próxima iteración de vehículos de hidrógeno, pero esta vez utilizando tecnología de celdas de combustible. Dos años más tarde, BMW exhibió un Serie 5 Gran Turismo que estaba equipado con una celda de combustible, que tenía capacidad suficiente para albergar grandes tanques de hidrógeno. Además, BMW produjo un prototipo de un i8 Hydrogen experimental, pero no estuvo disponible para pruebas de manejo externas.
BMW iX5 Hydrogen: una mirada más cercana al último modelo
BMW se está preparando para lanzar otra flota limitada de vehículos impulsados por hidrógeno, esta vez utilizando el popular modelo BMW X5. La fabricación de la plataforma iX5 Hydrogen todavía se lleva a cabo predominantemente en la planta de Spartanburg en Carolina del Sur, que es responsable de producir la mayor parte del suministro mundial de X5. Sin embargo, la plataforma iX5 Hydrogen luego se envía a Munich para instalar los tanques de hidrógeno.
BMW está incorporando muchos de los mismos avances tecnológicos que se encuentran en el reciente BMW iX3 o iX para su nuevo vehículo BMW iX5 Hydrogen. Esto incluye la utilización de la tecnología de motor eléctrico eDrive de quinta generación de BMW. El BMW iX5 Hydrogen está equipado con dos tanques de hidrógeno de fibra de carbono que pueden almacenar hasta 6 kilogramos de hidrógeno comprimido, capaz de soportar una presión de 700 bar. Estos tanques están dispuestos en forma de T, ubicados en el piso del vehículo. Uno de los tanques está situado en la posición típica de un túnel de transmisión, mientras que el otro está instalado debajo del banco trasero. Aunque las propias pilas de combustible son fabricadas por Toyota, la pila de pilas de combustible y la capa de software se diseñan y desarrollan en Múnich.
A principios de 2021, tuvimos la oportunidad de conducir un prototipo preliminar del
BMW iX5 Hydrogen , lo que nos convirtió en las primeras personas fuera de los empleados de BMW en hacerlo. La prueba de manejo se llevó a cabo en Arjeplog, un lugar en las cercanías del Círculo Polar Ártico, donde BMW emplea su pista de pruebas para evaluaciones en climas fríos. Sin embargo, estábamos restringidos a conducir el vehículo únicamente en lagos congelados y no estábamos autorizados a operarlo en carreteras regulares en ese momento.
Prueba de manejo del BMW iX5 Hydrogen en Amberes
En esta ocasión, viajamos a Amberes para realizar una prueba de conducción de un prototipo más avanzado del BMW iX5 Hydrogen, que está previsto que se incluya en una flota de pruebas a finales de este año. Se eligió Amberes como ubicación debido al puerto de Amberes-Brujas, que se espera que emerja como un importante centro de hidrógeno para Europa. Bélgica se ha fijado el objetivo de conectar el centro de importación con las naciones vecinas a través de una red de hidrógeno de acceso abierto para 2030, con el fin de establecer su posición internacional como centro de importación y tránsito de energía renovable en Europa.
Características exteriores e interiores del BMW iX5 Hydrogen
El BMW iX5 Hydrogen parece ser un X5 típico desde el punto de vista exterior. El SUV impulsado por celdas de combustible es casi idéntico a su contraparte de combustión, con solo unas pocas distinciones visuales perceptibles, como una gran cantidad de detalles en azul repartidos por todo el vehículo, una librea blanca y azul distintiva y una parrilla de riñón de malla color miel. Además de su apariencia estándar, el BMW iX5 Hydrogen también está equipado con un paquete M Sport de serie, que agrega un toque de deportividad y agresividad al diseño general.
Las únicas indicaciones en el interior del vehículo que se refieren a la transmisión son los reflejos azules que rodean el panel de control central y la inscripción de la palabra "Hidrógeno" en el tablero.
Características mejoradas del BMW iX5 Hydrogen en comparación con el prototipo anterior
El BMW iX5 Hydrogen actualizado, en comparación con el prototipo del año anterior, recibe algunas mejoras, incluido el regreso de la función Sport Mode que mejora la suspensión, el acelerador y la dirección, de manera similar a un BMW convencional. En segundo lugar, el FCEV se monta sobre una suspensión con amortiguadores ajustables. Además, el automóvil también obtiene un poco más de potencia: de 370 hp a alrededor de 401 hp (295kW) en la iteración de este año. 170 hp (125 kW) son proporcionados por la celda de combustible de energía eléctrica, mientras que el resto por el motor eléctrico.
Se ha mejorado la velocidad en línea recta del automóvil, con una reducción del tiempo de aceleración de 0 a 62 mph de aproximadamente 7 segundos a menos de 6 segundos. Además, la velocidad máxima es de 185 km/h, lo que equivale a aproximadamente 115 mph. El BMW iX5 Hydrogen fue diseñado para tener una potencia continua de 125 kW ya que la energía se almacena en una batería de respaldo para el rendimiento. Por el contrario, su socio Toyota adoptó una filosofía diferente: potencia máxima sobre continua.
El sistema dinámico de BMW para el iX5 Hydrogen
Volker Formanski, Concept Engineer – Drivetrain System, dice que uno de los principales objetivos de BMW era crear un sistema dinámico que pudiera responder a las órdenes del conductor sin ningún obstáculo, a pesar de tener un sistema de almacenamiento de alto voltaje. Nuestra filosofía de extensor de rango significa que somos el principal proveedor de energía en el sistema, y los comandos de energía del conductor se siguen en consecuencia. "Tenemos un sistema llamado control de estado de carga, que no tiene como objetivo llenar la batería por completo sino mantener su estado de carga", dice Volker Formanski, ingeniero conceptual - Sistema de transmisión. “Esto nos permite proporcionar potencia de impulso adicional en cualquier momento y también recibir potencia del sistema de frenado regenerativo.
El BMW iX5 Hydrogen cuenta con un Modo B, que proporciona la máxima regeneración durante el frenado, independientemente de la configuración seleccionada en iDrive. Los ajustes de regeneración también se pueden ajustar de bajo a medio y alto en la posición D normal. El menú iDrive 7 (larga vida a los botones físicos) o las paletas de cambio más/menos ubicadas detrás del volante se pueden usar para ajustar los niveles de regeneración.
Experiencia de conducción en el iX5 Hydrogen
Es temprano en la tarde y ahora me embarco en una ruta predeterminada de 100 km que cubre varias condiciones de conducción, como autopistas, carreteras secundarias y conducción en ciudad, con el objetivo de evaluar el rendimiento del BMW iX5 Hydrogen en diferentes escenarios y compararlo con un vehículo eléctrico de batería (BEV). El BMW iX5 Hydrogen ofrece una experiencia de conducción notable con su gran aceleración, especialmente cuando está en modo Sport. La conducción no solo es suave y sin esfuerzo, sino también silenciosa, como la de un vehículo eléctrico de batería (BEV) de BMW. A pesar de que el peso del automóvil es similar al de un BMW X5 PHEV, el equilibrio y la agilidad del automóvil no se ven afectados.
La aceleración instantánea y divertida hace que la experiencia de conducción sea emocionante, y el automóvil se siente como un vehículo eléctrico normal, por lo que es fácil olvidarse del tren motriz único que se encuentra debajo de la lámina de metal. Durante mi prueba de manejo del BMW iX5 Hydrogen, experimenté con todas las configuraciones de frenado regenerativo disponibles. Descubrí que mientras que la configuración baja era demasiado suave, la configuración alta era demasiado agresiva para mi gusto. En última instancia, me decidí por la opción media, ya que logró un equilibrio perfecto entre una gran potencia de frenado y suavidad, al mismo tiempo que brinda una amplia capacidad regenerativa para recargar la batería. Esta configuración me permitió disfrutar de una experiencia de conducción más natural e intuitiva, al mismo tiempo que aprovechaba al máximo las capacidades regenerativas del automóvil.
Comparación del iX5 Hydrogen con otros autos eléctricos e híbridos
Para comparar el BMW iX5 Hydrogen y el BMW iX, que es un BEV notable construido sobre una arquitectura EV dedicada con la máxima eficiencia en mente, apenas hay disparidades notables a bajas velocidades. El iX tiene más potencia, capaz de generar hasta 600 CV en la versión M60, y la diferencia se nota nada más pisar el acelerador. Sin embargo, en escenarios como tráfico intermitente o conducción en la carretera, los dos vehículos tienen características y expectativas de conducción comparables. Desafortunadamente, el intenso tráfico que rodea el puerto de Amberes hizo que probar la dinámica de conducción del iX5 Hydrogen fuera casi imposible.
La eficiencia de los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) y los vehículos eléctricos de batería (BEV) es un tema clave de debate. Los BEV a menudo se consideran más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. BMW afirma que el iX5 Hydrogen tiene una eficiencia del 47 % bajo una carga de alta potencia, mientras que en el mejor de los casos puede dar una eficiencia de hasta el 62 %. Por supuesto, todo eso se basa en cuánto le gustaría acercar o alejar el proceso de producción de la fuente de energía. Algunos argumentarían que los BEV tampoco son eficientes cuando trasladas las emisiones a la rueda desde las redes alimentadas con carbón.
El BMW iX5 Hydrogen tiene una ventaja sobre el iX y otros vehículos eléctricos de batería (BEV) porque no experimenta una disminución en la eficiencia y el rango durante el invierno, y no hay necesidad de acondicionar el vehículo eléctrico de celda de combustible (FCEV) para mantener su eficiencia.
Infraestructura y costo para el Reabastecimiento de Hidrógeno
Al considerar si elegir un vehículo eléctrico de batería (BEV) o un vehículo eléctrico de celda de combustible (FCEV), uno de los factores más importantes a considerar es la infraestructura. Una de las principales ventajas de los BEV es que se pueden cargar en casi cualquier lugar, ya sea en casa, en el trabajo o en estaciones de carga públicas. Esto se debe a que hay diferentes opciones de carga disponibles, que van desde el nivel 1, el nivel 2 hasta la carga rápida.
Por otro lado, los FCEV solo se pueden recargar en estaciones de hidrógeno especializadas. Actualmente, solo hay un número limitado de estaciones de servicio de hidrógeno disponibles (81 estaciones en Estados Unidos), lo que puede dificultar que los propietarios de FCEV viajen largas distancias. BMW reconoce que la adopción de vehículos impulsados por hidrógeno depende de otras industrias, como vehículos comerciales, autocares, camiones pesados, aviación y marítimo, que podrían beneficiarse más de los FCEV que de los BEV debido a sus largos alcances y rápidos tiempos de reabastecimiento de combustible. Sin embargo, BMW cree que las estaciones de recarga de hidrógeno se pueden integrar con las estaciones de servicio convencionales, lo que podría reducir los costos de infraestructura y aumentar la accesibilidad de los FCEV a un público más amplio.
Actualmente, utilizar hidrógeno es una propuesta costosa. En Amberes, el costo de un kilogramo de H2 fue de 18 euros debido a la crisis energética en Europa. Para una autonomía completa de 500 km en ciclo WLTP, cuesta 104 euros rellenar los depósitos de 6 kg, lo que probablemente equivale a menos de 300 millas en EPA. Según los expertos de la industria, con el tiempo, se prevé que el costo del hidrógeno disminuya por debajo de los 10 euros por kg.
Perspectivas de futuro para los vehículos propulsados por hidrógeno
¿Por qué BMW está invirtiendo en vehículos de pila de combustible? Según conversaciones con los ingenieros de BMW y el CEO Oliver Zipse, la compañía ve los vehículos eléctricos de batería (BEV) y los vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) como opciones complementarias. Los FCEV no son un plan de respaldo, sino más bien un medio de transporte adicional, que sirve como una alternativa para aquellos con diferentes necesidades de conducción, estilos de vida y geografía.
Si bien BMW no se ha comprometido con una producción a gran escala de BMW FCEV, se desplegará una flota limitada de automóviles iX5 Hydrogen a nivel mundial, y cada mercado determinará qué clientes podrán conducirlos. En los EE. UU., la flota iX5 Hydrogen (alrededor de 5 autos) requerirá un ingeniero en el auto en todo momento debido a las homologaciones. Es probable que estos autos se usen para demostraciones y traslados. Según Zipse, BMW continuará desarrollando la tecnología de celdas de combustible y explorará su implementación en la próxima arquitectura Neue Klasse, que fue diseñada pensando en los BEV, lo que sugiere que el paquete compacto de la arquitectura probablemente resultará en tanques de hidrógeno y otros componentes más pequeños.
BMW iX5 Hidrógeno
Bien
- Tiempos de recarga rápidos
- Alcance de 500 kilómetros
- totalmente eléctrico
Malo
- Caro para recargar
- Falta de infraestructura
- Eficiencia inferior a los BEV