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  • Daimler con Volvo per i camion a idrogeno, ma abbandona le auto fuel cell

    Daimler decide che di mettersi con Volvo per l’idrogeno, ma con due sorprese. L’accordo riguarda solo i mezzi pesanti e i tedeschi hanno deciso di disinvestire dalle fuel cell per le automobili. Daimler Truck AG e Volvo Group hanno firmato un accordo preliminare non vincolante per stabilire una nuova joint-venture.

    Martin Daum e Martin Lundstedt

    Il nome dunque non c’è ancora, ma lo scopo è sviluppare, produrre e commercializzare sistemi fuel cell per mezzi pesanti e altri utilizzi. L’operazione è, in realtà, la cessione da parte di Daimler di metà della propria divisione dedicata, Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH, per 600 milioni di euro cash.

    Quegli strani incroci

    Entrambe le aziende hanno due cose in comune: la visione di un trasporto carbon neutral in Europa per il 2050 e il maggior azionista rispettivo, ovvero Geely. Il gruppo cinese, oltre a possedere il 7,9% di Volvo Group (con il 15,7% di diritto di voto) e il 9,7% di Daimler attraverso la Tenaciou3 Prospect Investment Ltd.

    Entrambe poi hanno avuto o hanno a che fare con Nissan e Ford e Renault. Volvo Group nel passato, Daimler ancora visto che l’Alleanza Renault/Nissan (e Mitsubishi) ne hanno il 3,1% delle azioni e i giapponesi, insieme proprio a Ford, sono – o meglio erano – alleati di Daimler proprio per l’idrogeno.

    Idrogeno, pesante è più leggero

    Questo accordo conferma che l’idrogeno è la via maestra per l’elettrificazione del trasporto pesante e anche per quello commerciale. Anche altri attori si stanno muovendo in questa direzione. Nel dualismo (parzialmente apparente) tra elettrico ed idrogeno, i mezzi pesanti guardano di più a quest’ultimo.

    Daimler Truck fuel cell

    I vantaggi fondamentali sono nei tempi di rifornimento e nel packaging del veicolo. Per quanto possano innalzarsi le potenze di ricarica, batterie grandi vogliono dire grandi masse e grandi quantità di calore da gestire durante le fasi di ricarica quanto più si innalzano le potenze di ricarica.

    I due colori dell’idrogeno

    Nel mezzo ad idrogeno ci sono alcuni elementi incomprimibili come la forma cilindrica dei serbatoi: sull’automobile sono un limite, su un camion assai meno. Al crescere delle dimensioni, questo fattore diventa meno influente offrendo, al contrario, una densità di energia superiore rispetto alle batterie.

    Mercedes fuel cell

    Mercedes e Volvo guardano fondamentalmente a due modi di produrre l’idrogeno, anzi a due colori. L’idrogeno verde è prodotto presso la stazione di rifornimento dall’idrolisi dell’acqua. L’idrogeno blu è un procedimento che prevede invece la cattura dell’anidride carbonica pareggiandone l’impronta.

    Cinesi, molto più che ombre

    L’accordo sarà ratificato entro la fine del 2020 e coincide con un annuncio forse più clamoroso. Daimler infatti abbandona lo sviluppo dell’idrogeno per le vetture dopo esserne stato uno dei maggiori sostenitori anche attraverso soluzioni innovative come l’ibrido plug-in con batteria ricaricabile e stack sulla GLC F-Cell.

    Mercedes-Benz GLC F-CELL

    La decisione si iscrive nel piano di ristrutturazione che Daimler sta mettendo in atto. Nella strategia Ambition2039, che punta ad avere l’intera flotta di auto nuove ad impatto zero, l’idrogeno compare ancora. Sta di fatto che, con BAIC al 5%, il 15% degli azionisti di Daimler sono cinesi dunque filo auto elettrica.

    Geely sempre più forte e presente

    Questa decisione è un punto a favore dell’auto elettrica contro quella ad idrogeno. Al di fuori di ogni plausibile speculazione, l’operazione Daimler-Volvo per i mezzi pesanti rafforza Geely e il suo ruolo nell’industria europea dove sta componendo rapidamente una presenza ampia, variegata e strategica.

    Mercedes GLC F-Cell
  • BMW i Hydrogen Next, dal 2022 una flotta di X5 fuel cell

    Un passato non troppo lontano, un futuro da quarto pilastro della strategia dei sistemi di propulsione. Parola di chi la parola “motore” ce l’ha nel nome. BMW crede dell’idrogeno e lo stato dell’arte del suo percorso è la BMW i Hydrogen Next, il concept su base X5 presentato lo scorso settembre al Salone di Francoforte.

    BMW i Hydrogen Next
    Lo zampino di Toyota

    È il primo frutto tangibile dell’accordo con Toyota firmato dal costruttore tedesco nel 2013 e poi rinforzato nel 2016. La i Hydrogen Next è un manifesto anche nel nome. La lettera “i” indica che parliamo di una BMW dotata di motore elettrico, Next che fa parte dell’omonima strategia che porta verso l’elettrificazione secondo un ritmo ben definito in Europa: 25% entro il 2021, 33% entro il 2025 e 50% nel 2030. Percentuali che si stavano rivelando conservative visto che nei primi 2 mesi del 2020 era già al 26%.

    BMW i Hydrogen Next
    Numeri realistici, da rivedere

    BMW ha già venduto oltre mezzo milione di auto ibride ed elettriche e contava di arrivare a un milione nel 2021 solo in Europa. Se non ci fosse stato il coronavirus. Se le elettrificate dovevano essere un quarto e le vendite in Europa nel 2019 sono state di 1,08 milioni unità, il potenziale per raggiungere questo obiettivo nel corso di questi 2 anni ci sarebbe stato tutto, calcolando l’apporto di tutte le novità elettriche, ibride plug-in e a 48 Volt. Il piano di lancio prevede 25 modelli entro il 2023, almeno 12 elettrici.

    BMW Shell Oasis
    Il futuro, si va prima sul pesante

    L’alternativa a queste tre forme di propulsione sarà l’idrogeno. Appunto, sarà. Non ci sono, per il momento, le condizioni e le prospettive migliori sono per il trasporto pesante su lunghe distanze. BMW è comunque tra i membri fondatori dell’Hydrogen Council dal 2017 ed è parte attiva nel progetto Bryson. Coinvolge alcune università tedesche, ha una durata di 3 anni e mezzo e lo scopo è ridurre i costi di produzione dei serbatoi per l’idrogeno contribuendo a rendere le auto fuel cell competitive con quelle elettriche.

    BMW stack fuel cell
    Stack jap, serbatoio e motore tedeschi

    Facile dunque che i 2 serbatoi a 700 bar da 6 kg (uno trasversale e uno longitudinale) della i Hydrogen Next siano il primo frutto di BRYSON. Lo stack invece è sicuramente Toyota e genera fino a 125 kW di potenza. Il sistema ha una potenza complessiva di picco pari a 275 kW, grazie alla batteria da 1 kWh di capacità posizionata sopra al motore BMW Gen5, lo stesso che debutterà sulla nuova iX3. Dal 2022 sarà operativa una piccola flotta sperimentale di X5 a idrogeno. Il lancio sul mercato non avverrà prima del 2025.

    BMW Serie 5 GT Hydrogen
    Pazza idea di farlo a pistoni

    La storia della BMW e dell’idrogeno è lunga e anche travagliata. All’inizio ha spinto per il suo utilizzo come combustibile. Dapprima con 520h del 1979, poi con l’avveniristica H2R che ha battuto 9 record mondiali di velocità nel 2004. Nel 2005 è stato il turno della Hydrogen 7 con motore V12. Sono stati fatti studi con motori 4 cilindri a ciclo Otto con potenze specifiche di 109 kW/litro e a ciclo Diesel con rendimenti fino al 43%. C’è stato poi un prototipo su base Serie con motore da 82 kW e accumulatori e supercondensatori.

    BMW H2R
    Foto di due famiglie

    Progetti ci sono stati anche per i sistemi di rifornimento con General Motors e con Shell. Quest’ultimo, denominato Oasis, per un connettore di forma rettilinea ad autoinnesto. Poi l’abbandono dell’idrogeno e la ripresa con l’accordo con Toyota firmato il 24 gennaio del 2013 a Nagoya. Nella foto, oltre al presidente Akio Toyoda e al suo corrispettivo tedesco Norbert Reithofer, appaiono Takeshi Uchiyamada, l’artefice della Prius, e un giovane Herbert Diess, allora membro del board di BMW AG e ora presidente di Volkswagen AG.

    BMW Toyota accordo 24 gennaio 2013
    Le tappe di avvicinamento alla realtà

    Il primo veicolo sperimentale è stato una Serie 5 GT seguita da una Toyota Mirai modificata nel frontale con marchio BMW che aveva fatto pensare ad un rebadging. La X5 sarà la prima BMW a idrogeno targata dai tempi della Hydrogen 7, la prima fuel cell. Le foto fanno capire che motore e trazione saranno posteriori mentre lo stack sarà posizionato anteriormente, in alto. E questo lascia in basso spazio per un altro motore. Quanto all’autonomia, con un serbatoio da 6 kg, l’autonomia ipotizzabile è di almeno 500 km.

    BMW i Hydrogen Next
  • Nel 2030 il 20% dell’elettrico sarà a idrogeno, parola di Bosch

    Nel 2030 i veicoli ad emissioni zero saranno un quarto del totale di cui il 20% sarà coperto dall’idrogeno. Ne è convinta la Bosch, ovvero il più grande fornitore al mondo di componenti del settore automotive. Per quella data il 75% dei nuovi veicoli avranno ancora a bordo un motore a scoppio.

    Orizzonte zero emissioni il resto è ibrido

    In altre parole, la soluzione più ampia ed effettivamente efficace sarà l’ibrido nelle varie gradazioni, dal mild a 48 Volt al plug-in. Per migliorarne l’efficienza, saranno necessari motori elettrici all’avanguardia e a combustione interna ancora più efficienti. Per questo Bosch continua ad investire sui propulsori a benzina e a gasolio pur spendendo 400 milioni di euro all’anno per condurre la ricerca sulle emissioni zero.

    Bosch
    La neutralità tecnologica è la chiave

    «Il percorso che porterà a una mobilità priva di emissioni deve essere neutrale dal punto di vista tecnologico. È l’unico modo per rendere la mobilità sostenibile e accessibile al grande pubblico» ha detto il CEO Volkmar Denner intervenuto al secondo Forum Internazionale dei Trasporti (FIT – ITF). A conti fatti, il 25% dei nuovi veicoli sarà ad emissioni zero: di questi il 20% sarà a batteria e il 5% ad idrogeno. Queste previsioni dimostrano ancora una volta che la riduzione delle emissioni, per essere praticabile, deve avere progressiva e avere un costo ripartito nel tempo.

    Volkmar Denner Bosch
    Powercell, da una costola di Volvo

    Per le batterie, Bosch ha stabilito un accordo con la cinese CATL mentre per le fuel cell il partner è la svedese Powercell, azienda di Göteborg nata nel 2008 da una costola della Volvo. Bosch ha dapprima stabilito nell’aprile del 2019 un accordo con la Powercell pagando 50 milioni di euro per l’industrializzazione entro il 2022 di sistemi fuel cell basati su cella S3. In novembre è entrata nel capitale per l’11,3% rilevando le azioni detenute in precedenza dalla Midroc New Technology.

    Pensare dapprima in grande

    Più che alle automobili, Bosch pensa ai veicoli commerciali e agli autocarri che devono abbattere le emissioni del 15% entro il 2025 e del 30% entro il 2030. Un sistema di propulsione ad idrogeno è ancora costoso e ingombrante, ma il suo impatto è inferiore su un mezzo pesante. Due terzi del costo totale è dovuto allo stack. Il prezzo del combustibile è già concorrenziale: un kg di idrogeno costa 5 euro e ha l’energia di 3 litri di gasolio. Un autocarro da 40 tonnellate consuma 7-8 kg di idrogeno ogni 100 km.

    Come rendere convenienti le fuel cell

    L’idrogeno a molti sembra la soluzione migliore per il trasporto pesante poiché assicura lunghe percorrenze. La tecnologia di Powercell appare promettente perché è basata su un sistema di assemblaggio semiautomatico che ha il potenziale per ridurre i costi di produzione. Questo fattore è decisivo per l’adozione dell’idrogeno anche sulle vetture, in particolare quelle destinate ad utilizzi extraurbani e bisognose di elevate autonomie con soste brevi per il rifornimento.

    Leggi l’articolo di Giuliano Daniele sul confronto tra elettrico a batteria e fuel cell

    Leggi l’articolo sul camion ad idrogeno di Toyota a Los Angeles

    Fuel cell compressore elettrico
    Idrogeno con le ruote o senza

    La tecnologia scelta da Powercell è quella a membrana polimero-elettrolita o a scambio protonico (PEM). Bosch sta esplorando anche le celle SOFC (Solide Oxide fuel Cell) ovvero a ossidi solidi per l’utilizzo stazionario. In quest’ultimo caso il partner è la britannica Ceres Power. La SOFC è meno raffinata e costosa delle PEM e funziona ad alta temperatura. In compenso è più flessibile, sia per i combustibili in grado di utilizzare sia per la forma. Una cosa è sicura: Bosch vuole giocare in tutti e due i campi.

    L’idrogeno è naturalmente sistemico

    Il motivo è semplice: Bosch ha due terzi del suo fatturato (circa 80 miliardi) derivante dall’automotive, ma è tradizionalmente attiva nel settore energetico sia per l’edilizia residenziale sia per l’industria. Chi ha dunque un approccio più ampio all’energia sa che l’idrogeno è una soluzione sistemica. Dunque ha bisogno di più azioni coordinate, ma alla fine è più efficiente e sostenibile dell’elettrico tout court. L’azione di Bosch ha inoltre un valore politico: creare un forte polo industriale, ben integrato con il mondo della ricerca, ha un valore strategico.

    Leggi l’articolo per le azioni del governo francese per l’idrogeno

    Bosch Powercell
    L’Europa che guarda lontano

    Ricucire il vantaggio cinese e americano sulle batterie sarà lungo e difficile. In questo hanno un ruolo fondamentale la politica e l’asse Francia-Germania. Quest’ultimo ha già messo in moto il processo per la formazione di un consorzio europeo per le batterie ed è già il più attivo nel campo dell’idrogeno. In questo caso i concorrenti sono il Giappone e la Corea. Sarà dunque meglio che stavolta l’Europa si muova prima per non commettere lo stesso errore compiuto per le batterie.

    Leggi l’articolo sui piani del gruppo Hyundai sull’idrogeno

  • Idrogeno, a Chubu in Giappone nasce l’energia del 2030

    Idrogeno a Chubu oggi, per arrivare a Trecentomila tonnellate l’anno di utilizzo energetico del nuovo combustibile in Giappone entro il 2030

    È l’obiettivo dell’Hydrogen Utilization Study Group di Chubu, un consorzio che comprende 10 società giapponesi di primaria importanza. Tra queste c’è anche Toyota Motor Company secondo cui l’ultima forma di energia per la mobilità è proprio l’idrogeno.

    Chubu
    La guida del governo giapponese

    Il percorso è stato denominato “The Strategic Roadmap for Hydrogen and Fuel Cells” ed è stato fissato dal governo stesso del Sol Levante. Lo scopo è creare la tecnologia, le filiera per la produzione e la distribuzione dell’idrogeno e infine l’implementazione sociale per stimolare la domanda di idrogeno. La regione di Chubu è la prima ad essere coinvolta.

    Il triumvirato per la società dell’idrogeno

    Lo studio valuterà l’utilizzo dell’idrogeno per il trasporto via mare; per la produzione di energia, per l’industria petrolifera e per la mobilità. Infine saranno analizzati i costi e evidenziati i colli di bottiglia per sviluppare modelli di business sostenibili. L’approccio è denominato “triumviro” perché coinvolge il mondo dell’industria, della finanza e governativo.

    bandiera Giappone
    Tutto intorno al Monte Fuji

    La regione di Chubu è ovviamente solo il punto di partenza. L’idrogeno a Chubu dimostra l’intento del gruppo di portare la sperimentazione in altre zone del Giappone.

    Chubu è la regione dove si trovano Nagoya e il monte Fuji, dunque nel cuore stesso del Giappone e della Toyota Motor Company. A Nagoya infatti c’è il quartier generale del Gruppo, ai piedi dell’ex vulcano c’è il principale centro di ricerca e sviluppo.

    Due milioni di Mirai

    Questo dimostra la centralità di Toyota e della mobilità nel progetto. Considerato che una Toyota Mirai percorre oltre 100 km con un kg di idrogeno, 300.000 tonnellate sono sufficienti per 30 miliardi di km, ovvero per far marciare una flotta di 2 milioni di auto con una percorrenza annua di 15.000 km. E questo è l’obiettivo solo per una delle 8 regioni per l’isola di Honshu, la principale dell’Arcipelago.

    Idrogeno ciclo
    Gli altri attori del Gruppo

    Le altre aziende sono: Air Liquide Japan G.K., Chubu Electric Power Co. Inc., Idemitsu Kosan Co. Ltd, Iwatani Corporation, JXTG Nippon Oil Energy Corporation, Mtsubishi Chemical Corporation, Sumitomo Corporation, Sumitomo Mitsui Banking Corporation e Toho Gas Co. Ltd. Dunque, parliamo di società di prima grandezza, non solo nazionale, ma mondiale.

  • Toyota, quando i maestri dell’elettrificazione suonano la carica verso il 2025

    L’elettrificazione è un campo neutro la cui soglia di ingresso è il full-hybrid, ma che nel 2025 interesserà almeno il 90% di tutte le auto vendute in Europa per Toyota e Lexus. Il costruttore giapponese ha chiara la propria visione, termine che nella lingua parlata del Sol Levante si dice “kenshiki”. Sarà per questo che si chiama così l’evento con il quale Toyota Europe ha voluto condividere con la stampa ad Amsterdam i propri obiettivi per il quinquennio a venire.

    Nove su 10 con un motore elettrico

    La casa di Nagoya vuole passare da 1,089 milioni e una quota del 5,3% a 1,4 milioni e il 6,5%. Di questi, il 70% sarà ibrido, il 10% ibrido plug-in e un altro 10% ad emissioni zero, dunque elettrico e ad idrogeno. Al momento, la quota di elettrificazione di Toyota in Europa è del 52% che, nei paesi della zona occidentale del Continente, sale al 63% per la casa madre e addirittura al 96% per Lexus. Per Toyota Motor Italia, la quota totale dell’ibrido nel 2019 ha superato il 75%. Si tratta dunque di numeri a portata di mano, magari meno ottimistici di quelli diffusi da altri costruttori, dettati più dall’ottimismo della ragione o dall’urgenza di accelerare.

    Da ibridizzazione a elettrificazione

    Toyota invece sembra non avere fretta. Dal 1997, anno di debutto della prima Prius, ha venduto 15 milioni di auto ibride, 2,8 milioni solo in Europa e, di queste, 400mila sono Lexus, marchio che in Italia è al 100% ibrido dal 2013. I numeri dunque ci restituiscono un’azienda che da noi ci ha visto bene e prima rispetto ad altri paesi dando compiutezza commerciale e di immagine ai propri marchi. Toyota e Lexus sono “le” ibride per definizione anche se ora la parola d’ordine è diventata “elettrificazione”, spendibile anche per l’ibrido plug-in, per l’elettrico e per l’idrogeno, ma soprattutto adatta a sottolineare una continuità che oggi rappresenta un bagaglio inestimabile di esperienza, tecnologia e reputazione.

    La parola d’ordine è diventata “elettrificazione”, spendibile anche per l’ibrido plug-in, per l’elettrico e per l’idrogeno, ma soprattutto adatta a sottolineare una continuità che oggi rappresenta un bagaglio inestimabile di esperienza, tecnologia e reputazione

    Alta da terra e nei numeri

    La vedette dell’anno entrante è sicuramente la Yaris di quarta generazione, poi arriveranno la RAV4 ibrida plug-in e la Lexus UX 300e, ovvero la prima ricaricabile dopo la prima ed unica (Prius nel 2007) e la prima elettrica del gruppo. All’inizio del 2021 arriverà la Mirai di seconda generazione della quale ora si sa anche che avrà 3 serbatoi e un’autonomia di 600 km. Pochi mesi dopo sarà il turno del B-Suv che sarà svelato però già al Salone di Ginevra di quest’anno e avrà anche la trazione integrale grazie ad un motore elettrico sistemato al retrotreno. Sarà basato sulla piattaforma GA-B della Yaris e prodotto nello stesso stabilimento di Valenciennes. La sua importanza è capitale: nel 2025, su 10 Toyota vendute in Europa 3 saranno B-Suv.

    In Europa solo energie rinnovabili

    Toyota ha inoltre conseguito un altro importante risultato ambientale in Europa. Nel corso del 2019 ha infatti raggiunto il 100% di utilizzo di energia rinnovabile, per tutte le proprie strutture. Il traguardo è stato raggiunto un anno in anticipo e riguarda 4 uffici centrali di Toyota Europe, il centro di Ricerca e Sviluppo, 29 distributori nazionali 21 centri logistici e 9 stabilimenti. In quest’ultimi il consumo di energia per produrre un veicolo è stato ridotto del 18% dal 2013 ed è attualmente inferiore del 48% rispetto alla media dei 28 stati europei. Approccio dunque a 360 gradi avendo in mente l’obiettivo globale del 2050: diminuire del 90% le emissioni totali di CO2 rispetto ai livelli del 2010.

  • L’idrogeno alla 24 Ore di Le Mans, 5 costruttori al lavoro sul regolamento

    Anche l’idrogeno si prepara a fare il proprio ingresso nel motorsport. La notizia non è nuova e, come è noto, la prima competizione a ospitare la più nobile e perfetta tra le forme di elettrificazione sarà la 24 Ore di Le Mans nel 2024.

    Pininfarina GreenGT H2 concept

    All’idrogeno non basta partecipare

    Le dichiarazioni di intenti dell’ACO e della FIA non sono rimaste lettera morta e, accanto al progetto Mission H24, va avanti il processo di definizione del regolamento. E ci sarebbero già ben 5 costruttori al lavoro. Lo conferma il presidente dell’ACO, Pierre Fillon, il quale si spinge anche oltre affermando che queste regole permetteranno di avere alla 24 Ore di Le Mans del 2024 un’auto a idrogeno in grado di vincere la corsa. Fillon non rivela chi siano questi costruttori, ma solo la loro nazionalità: Francia, Stati Uniti, Germania, Giappone e Corea.

    Peugeot Le-Mans Hypercar

    PSA con Opel, GM o Ford per l’America

    Considerando i marchi che sono impegnati o lo sono stato di recente nelle corse di durata, possiamo fare alcune ipotesi. Per la Francia il candidato numero 1 è PSA che ha già annunciato il ritorno nel WEC a Le Mans con Peugeot nel 2022. C’è una Citroen che, dopo l’abbandono improvviso del WRC, è un personaggio in cerca di autore, agonisticamente parlando. A correre tuttavia potrebbe essere Opel. Il marchio di Rüsselsheim infatti sta portando avanti il programma sull’idrogeno per tutto il gruppo facendo tesoro anche di tutto il lavoro compiuto negli anni scorsi all’interno di General Motors, primo marchio ad aver sperimentato l’idrogeno su un veicolo. Proprio quest’ultima potrebbe l’americana coinvolta e che vanta un palmares di rilievo a Le Mans avendo vinto 9 volte tra le GT con la Corvette. Non da meno è la Ford, vincitrice assoluta per 4 volte e nel 2016 nelle GT, che all’idrogeno lavora da molti anni.

    GM Fuel Cell Milestones

    La Germania a tre punte. Elettrificate…

    L’ipotesi sul costruttore tedesco coinvolto è più controversa. Audi, che ha vinto 14 edizioni della Le Mans, ha detto chiaramente che c’è l’idrogeno nel proprio futuro e ha lasciato le corse di durata per la Formula E. Stessa cosa ha fatto la Porsche, anche se solo per la categoria regina mentre continua ad essere presente tra le GT. La Mercedes è da sempre la casa teutonica più esposta nelle fuel cell, spadroneggia in Formula 1 da quando è diventata ibrida e si è appena affacciata in Formula E, ma manca da parecchio nelle corse di durata. Chissà che non voglia fare un tris che corrisponderebbe alle 3 forme diverse di elettrificazione. Da tenere d’occhio anche BMW che all’idrogeno sta lavorando con Toyota e lo tiene sempre in caldo. Ha lasciato il WEC in anticipo e potrebbe decidere di tornarvi in un modo inaspettato.

    Mercedes GLC Fuel Cell
    Hyundai alla ricerca di competizioni pulite

    Pochi dubbi ci sono per chi rappresenta la Corea al tavolo dove siedono i tecnici incaricati di redigere il regolamento. Il gruppo Hyundai è all’avanguardia assoluta per l’idrogeno, ha annunciato programmi industriali davvero importanti ed è alla ricerca di una competizione elettrificata dove esprimere tutto il suo expertise ad emissioni zero. Già nel 2017 aveva ipotizzato un’auto da corsa ad idrogeno, la N 2025 Vision Gran Turismo con 4 motori, accumulatori a supercondensatore e celle in grado di erogare fino 500 kW. Concepita dapprima per essere il modello virtuale in un famoso videogioco, è poi diventata reale.

    Hyundai N 2025 Vision Gran Turismo

    Dal Sol Levante arriva Toyota. Oppure Honda

    Per il Giappone la candidata numero uno è la Toyota. La casa di Nagoya ha vinto le ultime due edizioni della 24 Ore di Le Mans, è stata il primo costruttore ad aderire alla nuova classe regina Hypercar e la prossima Mirai ha uno stile decisamente più sportiveggiante. Tuttavia nell’arcipelago c’è un altro costruttore che crede nell’idrogeno e nelle competizioni: è la Honda che in Formula 1 sta tornando a livelli di massima competitività, ma anch’essa potrebbe essere alla ricerca di un’altra categoria dove esprimere tutta la propria tecnologia. Le competizioni di durata sono nelle sue corde visto che corre nell’IMSA e, fino a qualche anno fa, forniva i motori per alcune vetture a Le Mans nella categoria LMP2.

    Toyota TS050

    La passione di quei ragazzacci di Delft

    Intanto un’auto a idrogeno che corre in pista già c’è. È la Force VIII, un prototipo costruito dalla Forze Delft, un team costituito da una fondazione costituitasi nel 2007 a cui aderiscono 50 studenti dell’università olandese di Delft. La Force VIII è basata su un telaio LMP3, ha celle a combustibili Ballard, un serbatoio a 700 bar, due motori posteriori da 160 kW ciascuno inoltre pesa 1.100 kg e accelera da 0 a 100 km/h in meno di 4 secondi. Lo scorso 23 agosto si è presa il lusso di arrivare seconda nel Supercar Challenge di Assen precedendo 41 vetture a benzina. E i ragazzi di Delft stanno già lavorando alla Forze IX.

    Delft Forze VIII

    Stack e serbatoi decideranno la vittoria

    Le competizioni offrono un formidabile banco di prova per le auto ad idrogeno, in particolare per il packaging della vettura e per le celle. Sarà infatti interessante vedere dove saranno posizionati i serbatoi in base alla massa e all’ingombro, reso problematico dalla forma cilindrica. Sarà inoltre interessante vedere quali soluzioni saranno adottate per creare stack potenti ma compatti e capaci di funzionare a temperature elevate senza deteriorarsi. La sfida sarà ancora più avvincente se il regolamento fisserà un price cap per questo componente così da spingere la ricerca verso materiali che permettano di fare a meno dei metalli preziosi. Così le celle a combustibile delle auto di serie saranno sempre più dense e meno costose.

    GreenGT schema

  • Hyundai Nexo, 778 km con un pieno nella Francia che guarda all’idrogeno

    La Hyundai Nexo ha percorso 778 km stabilendo il record mondiale di distanza con un solo pieno di idrogeno.

    Bertrand Piccard, presidente del Solar Impulse Foundation, ha guidato il suv a fuel cell dalla stazione di rifornimento FaHyence a Sarreguemines fino al Musée de l’Air et de l’Espace che si trova a Le Bourget.

    Hyundai Nexo

    Due ministri e due regnanti

    Come passeggeri si sono alternati personaggi del mondo della politica e dell’economia tra cui due ministri del governo francese (foto sotto: Nicholas Hulot, Ambiente), altrettanti regnanti come Alberto II di Monaco e il Granduca Henri di Lussemburgo. C’erano anche Michel Delphon che presiede il gruppo di studio con il quale l’Assemblea Nazionale (il parlamento francese) sta studiando l’idrogeno e Benoît Potier, CEO di Air Liquide.

    Nicholas Hulot

    La Cina è vicina, la Corea pure

    L’azienda francese è tra le leader nel mondo in questo campo e recentemente ha firmato una lettera di intenti con la Sinopec (China Petroleum & Chemical Corporation) per lo sviluppo della mobilità ad idrogeno in Cina con l’apertura contemporanea di due stazioni di rifornimento.

    Air Liquide Sinopec

    Si scommette a Las Vegas

    Air Liquide inoltre costruirà presso Las Vegas un impianto da 150 milioni di dollari per la produzione di 30 tonnellate di idrogeno liquido al giorno destinati a sostenere il piano dello stato della California che prevede 200 stazioni entro il 2025. La Francia invece ha un piano, finanziato nel 2019 per 100 milioni di euro, per avere 100 stazioni entro il 2023.

    Las Vegas

    L’idrogeno è un credo economico

    La Nexo è il secondo modello di serie a idrogeno di Hyundai. Il costruttore coreano si dedica all’idrogeno dal 1998 e per il 2030 prevede di investire, insieme ai fornitori, l’equivalente 6 miliardi di euro e di produrre 700mila celle a combustibile, 500mila delle quali destinate a veicoli. La Nexo ha un motore da 120 kW e 395 Nm, accelera da 0 a 100 km/h in 9,2 s. e raggiunge 179 km/h.

    Hyundai Nexo

    Purificatore d’aria, per altri 49 km

    La Nexo ha 3 serbatoi da 52,2 litri ciascuno, pari a 6,3 kg, riempiti a 700 bar che permettono un’autonoma di 666 km (WLTP). Alla fine del percorso da record, il computer di bordo assegnava ancora 49 km e si calcola che, nei 778 km percorsi, all’atmosfera siano stati risparmiati 111,2 kg di CO2 e sono stati purificati 404,600 litri di aria, la quantità respirata da 23 persone adulte in un giorno.

    Hyundai Nexo

  • Toyota Mirai, il futuro a idrogeno è posteriore secondo Yoshikazu Tanaka

    Mirai significa futuro in giapponese ed è una parola che sta anche nel nome di Miraitowa che vuol dire “il futuro per sempre” ed è insieme a Someity, una delle due mascotte dei prossimi Giochi Olimpici e Paralimpici di Tokyo 2020.

    Miratowa e Someity mascotte Olimpiadi Tokyo 2020

    Mirai è anche il nome della prima auto ad idrogeno prodotta in serie da Toyota dal 2015 e lo sarà anche per la seconda generazione attesa per il 2020. Sorprendente per lo stile, ha debuttato in occasione della 46ma edizione del Salone di Tokyo in forma di concept, ma con un grado di compiutezza assolutamente degno di un’auto di serie.

    Ad accompagnarla come un’ombra c’era l’ingegnere capo in persona, Yoshikazu Tanaka (foto sotto) che aveva firmato già la prima generazione, prodotta in circa 10mila esemplari.

    Toyota Mirai concept

    Quali sono gli elementi di novità essenziali sulla nuova Mirai?

    «Un design attraente ed emozionale, un concetto totalmente nuovo grazie alla trazione posteriore, ad un posizione di guida più coinvolgente e ad un abitacolo più lussuoso per 5 persone. E poi c’è l’autonomia aumentata del 30%».

    Mi dice qualcosa di più sulla disposizione di tutti gli elementi del sistema di propulsione della nuova Mirai?

    «Al momento non posso dire nulla. Diremo di più quando organizzeremo le prime prove su strada. Posso dire solo che anche il motore è posizionato posteriormente».

    Toyota Mirai muso da sopra

    Allora perché la vettura ha questo cofano così lungo visto che non contiene il motore?

    «C’è qualcosa di molto interessante! In questo momento non possono ancora svelare cosa, ma c’è roba buona, glielo posso assicurare!»

    Questa nuova Mirai è la sua auto ad idrogeno ideale o è solo il secondo passo di un percorso appena iniziato?

    «È sicuramente un’automobile diversa, più evoluta. Abbiamo chiesto ai clienti della prima generazione e loro sono stati molto chiari: aumentare l’autonomia, lo spazio all’interno dell’abitacolo e avere un look più attraente. Partendo da questi presupposti, abbiamo creato una nuova combinazione e crediamo che sia la migliore».

    Toyota Mirai concept

    Può dirci di quanto è aumentata la densità di energia dello stack e quanto invece ne è diminuito il costo?

    «Abbiamo aumentato tutti i parametri fondamentali diminuendo i costi, ma non posso dire ancora quanto».

    La nuova Mirai nasce su una piattaforma completamente nuova o già esistente?

    «È basata su una piattaforma della famiglia modulare TNGA, la GA-L (quella delle Lexus LS e LC, ndr). La scocca è in acciaio e alluminio. Ma anche per questo, ne saprete di più tra un po’ di tempo… »

    Mentre ci dice questo, si vede benissimo che mister Tanaka brucia dalla voglia di dirci qualcosa.

    La discussione allora va alla precedente Mirai, a quando intervenne a Venezia per un convegno mentre la Laguna era ricoperta di neve e a tutti i punti caldi di una tecnologia più volte rimandata, più volte riproposta e forse ultimamente non compresa in tutte le sue potenzialità.

    Clicca qui e LEGGI l’articolo sull’incontro a Venezia con Tanaka, Chef Engineer della Toyota Mirai a Idrogeno.

    Che non sia il riflesso di chi vuole l’accettazione incondizionata dell’auto elettrica a batterie, senza discussioni o concorrenti?

    L’atteggiamento di Toyota in questo senso sembra molto aperto: deciderà il cliente, sta a noi costruttori offrire la soluzione migliore per lui.

    Toyota Mirai concept

  • Idrogeno, Elon Musk ha ragione o si sbaglia?

    di Giuliano Daniele – giornalista di Motor1.com
    La frase “checché ne dica Elon Musk, i camion elettrici a batteria non hanno senso” è stata al centro di uno dei dibattiti più interessanti fra quelli a cui abbiamo partecipato in questi giorni a Londra, in occasione dell’evento Hydrogen Society promosso da organi governativi da un lato e dall’altro da aziende che lavorano sul tema dell’idrogeno da anni.
    Hydrogen Society a Londra

    E noi, come rappresentanti italiani, siamo stati chiamati da Toyota per discutere di questi argomenti partendo dalla mobilità, che sarà al centro del cambiamento. Ecco in che modo, secondo quanto emerso da questo convegno.

    Auto scritta Hydrogen Powered

    Focus sui mezzi pesanti

    In particolare, è proprio sui cosiddetti mezzi pesanti (autobus, autoarticolati, veicoli commerciali) e non sulle automobili che gli esperti britannici chiamati in causa hanno voluto focalizzare l’attenzione. Parliamo di esponenti di brand molto conosciuti nel settore automotive – come appunto ​Toyota, oppure Shell, Arval – e di aziende con una conoscenza radicata nel tempo nel campo di tutto ciò che riguarda celle a combustibile, elettrolizzatori o reti di produzione e distribuzione dell’idrogeno: Johnson Matthey, ITM Power, Intelligent Energy, Fuel Cell Systems, Arcola Energy, Riversimple, Tayler Construction Plant, JC Easycabin Ecosmart, Element Energy.

    Aziende ed Enti pubblici

    Sono proprio la collaborazione fra le aziende e il coinvolgimento degli enti pubblici i due punti chiave per rendere sostenibile il progresso futuro dei paesi sviluppati e di quelli in via di sviluppo, mettendo in atto più soluzioni e ragionando su un lasso temporale di decenni, anziché di anni. Un altro esempio di questo tipo di joint venture, oltre al caso britannico, è quello di H​2 M​obility in Germania, un’iniziativa pensata per spalmare il rischio d’impresa nella fase iniziale della diffusione dell’idrogeno, in cui prima di fare profitti bisogna investire per creare le basi di un nuovo mercato energetico. Fra le aziende coinvolte ci sono BMW, Daimler, Toyota, Volkswagen, Shell, Total, Air Liquide e il Gruppo Linde.

    Industria, riscaldamento, trasporti

    Il fatto che il cambiamento non solo possa, ma debba iniziare dalla mobilità si basa sul ragionamento per cui le attività produttive umane che oggi si reggono sugli idrocarburi siano classificabili in 3 grandi categorie: industria, riscaldamento, trasporti. I primi due sono i settori più difficili da decarbonizzare nel passare dall’energia fornita tipicamente dal gas naturale a quella dell’idrogeno.

    Ed è una questione di scala: le dimensioni e dunque i costi di conversione anche solo di un singolo stabilimento siderurgico o chimico, oppure di un metanodotto, impediscono di partire da qui, con investimenti nell’ordine del miliardo di euro per impianto.

    Auto scritta Shell Hydrogen

    Strategia degli investimenti

    La strategia dunque è quella di investire cifre minori (di cui parleremo fra poco) nei trasporti, in modo che possano far da volano per stimolare l’utilizzo della nuova fonte di energia in altri settori. È proprio quello in cui credono i player che abbiamo incontrato nel Regno Unito, iniziando a sostituire progressivamente i veicoli pesanti alimentati a gasolio con dei nuovi mezzi Fuel Cell.

    Il meccanismo immaginato è quello in cui le amministrazioni pubbliche e le flotte aziendali private dovrebbero effettuare ordini di centinaia di veicoli a celle a combustibile.

    Costo dei Bus a idrogeno con celle a combustibile

    A titolo di esempio, oggi un autobus Fuel Cell costa in media 500.000 euro, cosa che per flotte di decine di mezzi porterebbe a blocchi di investimento di 100-200 milioni di euro e dunque alla creazione di nuclei iniziali di domanda di idrogeno capaci di innescare la collaborazione fra istituzioni e società energetiche per la realizzazione delle prime stazioni di rifornimento.

    Costo delle stazioni di rifornimento di idrogeno

    Che, a loro volta, hanno un costo medio unitario di circa 1 milione di euro e quindi – di nuovo – si tratta di investimenti inferiori a quelli dello scenario immaginato per i settori dell’industria e del riscaldamento

    Pompa combustibile clean fuel

    Checchè ne dica Elon Musk

    Ecco perché l’elettrificazione dei mezzi pesanti attraverso le fuel cell sembra essere la chiave per la conversione all’idrogeno, al di là di ciò che Elon Musk sostiene con il suo progetto di motrice per autoarticolati a batteria, il Tesla Semi.

    L’idea inglese

    La convinzione dell’alleanza industria-governo in Gran Bretagna è che elettrificare questo tipo di veicoli non abbia senso. Il punto di partenza del discorso è la superiore densità di energia che l’idrogeno garantisce rispetto alle batterie.

    Allo stato attuale delle cose, infatti, il pacco di accumulatori necessario a far muovere un classico “camion” peserebbe 8.000 kg – 9.000 kg, che andrebbero aggiunti ai circa 18.000 kg di peso medio di un autoarticolato in condizioni di lavoro.

    Anche se, nella categoria di mezzi a cui appartiene il Tesla Semi si può arrivare anche fino a 36.000 kg, tenendo conto sia della massa del veicolo che del carico trasportabile. E siccome un camion senza motore pesa circa 7.000 kg, per differenza rimarrebbero 29.000 kg residui da spartire fra il peso delle batterie di un veicolo elettrico e quello della merce da trasportare. Ed ecco come si arriva a fare queste stime.

    Facciamo un po’ di conti

    Si tenga presente che un camion a gasolio attuale è in grado di spostare 20.000 kg garantendo percorrenze tra un rifornimento e l’altro anche di 1.500 km, mentre le promesse di autonomia del Tesla Semi durante la presentazione sono state al massimo di 800 km.

    Elon Musk non ha dichiarato il peso del camion a vuoto, da cui si dedurrebbe il peso del carico, e il probabile motivo della mancanza di questa informazione è attendere che nei prossimi 2-3 anni la densità di energia delle batterie (cioè quanto può dare un carburante o un batteria in relazione al suo peso) migliori.

    Seminario Hydrogen society londra 2019

    Densità energetica

    Consideriamo ottimisticamente che le batterie al litio abbiano una densità di energia di 250 Wh / kg, contro i 13.000 Wh / kg della benzina e i 40.000 Wh / kg dell’idrogeno.

    Per cui, per stimare quanto dovrebbero pesare le batterie di un Tesla Semi per essere competitivo, si può fare riferimento all’energia richiesta per spostarlo, basata sulla formula Energia = Potenza x Tempo.

    Ed essendo Potenza = Forza x Velocità e Tempo = Distanza, espressa in autonomia / velocità media del camion, si può arrivare all’equazione secondo cui

    Energia = [ (Resistenza aerodinamica + Resistenza al rotolamento + Forza di gravità) / (rendimento “dalla batteria alle ruote”) + (Inerzia) ] x ( Distanza / Velocità ).

    EQUAZIONE

    E = [(1⁄2 ρ⋅C​d⋅​ A⋅v3​ ​rms+​ C​rr⋅​ W​t⋅​ g⋅v+T​f⋅​ W​t⋅​ g⋅v⋅Z) / η​bw+​ 1⁄2 W​t⋅​ v⋅a (1/ η​bw−​ η​bw⋅​ η​brk)​ ] ⋅ (D/v)

    Fonte: S Sripad, V Viswanathan – ACS Energy Letters, 2017 – ACS Publications – Formula per calcolo capacità e costo batterie di un veicolo elettrico – https://battery.real.engineering/

    Più in dettaglio, le resistenze al moto sono quella aerodinamica, quella dovuta agli attriti di rotolamento e la forza peso contraria al moto quando si affrontano strade in salita che, se le stime dell’autonomia fossero fatte in pianura, sarebbe una componente nulla.

    Nel calcolo della forza richiesta a superare l’inerzia del veicolo, invece, intervengono i rendimenti dei motori elettrici, dei freni e l’energia recuperata nella frenata rigenerativa.

    Tesla Semi

    Il camion Tesla Semi

    Tenendo conto che il coefficiente di penetrazione aerodinamica del Tesla Semi è di 0,36 e assumendo una velocità media di 70 km/h e dei valori realistici per altri parametri (come la sezione frontale, il coefficiente di attrito volvente o l’efficienza nella rigenerazione di energia in frenata) si può stimare che un mezzo come il Tesla Semi possa aver bisogno di un pacco batterie da 900 – 1.000 kWh per coprire 800 km di autonomia.

    Apparentemente pesante e costoso

    Tradotto: con le attuali densità di energia, ci vorrebbero circa 8.000 kg di batterie per un costo di oltre 160.000 euro. E un camion a gasolio tradizionale costa meno di questa cifra considerando tutto il veicolo, non solo le batterie di un omologo elettrico che, in più, avrebbe meno autonomia e meno capacità di carico di un mezzo pesante.

    Inoltre, se nell’equazione si tiene conto di pendenze medie diverse da 0 ecco che la capacità della batteria richiesta – e dunque il peso – aumenta.

    Esempio: tenendo conto di una pendenza del 5% il Tesla Semi nella versione da 800 km necessiterebbe di altri 200 kWh di capacità richiesta oltre al pacco batterie da 900 – 1.000 kWh e per ulteriori 2.000 kg peso, mentre il costo salirebbe di altri 40.000 euro.

    Costi

    Insomma, siccome peso e costo delle batterie sono i 2 parametri principali che le aziende di trasporto considererebbero al momento dell’acquisto di un camion elettrico, i tempi per arrivare al punto di pareggio dell’investimento si allungherebbero, pur tenendo in considerazione che il costo chilometrico del camion elettrico sarebbe del 20% inferiore.

    C’è però anche da considerare che un camion elettrico userebbe il 25% di energia in meno di un camion a gasolio, tenendo conto dell’efficienza dei suoi motori elettrici, oltre che il fatto che gran parte di questa energia si potrebbe ottenere da fonti rinnovabili.

    Seminario Idrogeno Hydrogen Society Londra 2019

    Emissioni di CO2

    Al di là del ragionamento economico di cui sopra, ci sono dunque i presupposti per cui un mezzo del genere riduca effettivamente le emissioni di gas serra. In aggiunta, c’è da valutare la questione del rifornimento.

    Il gioco dei kW

    Per un veicolo elettrico, una colonnina fast charge ad oggi è in grado di erogare valori tipici di 150 kW, salendo a 350 kW nei casi migliori. I sostenitori dell’idrogeno parlano invece di 3.000 kW, riferendosi nel caso specifico alla potenza contenuta in un pieno di gas per un mezzo pesante, realizzabile in un tempo inferiore anche ai 5 minuti.

    Analisi di efficienza

    E infine c’è l’argomento efficienza, che a grandi linee per l’idrogeno è di circa il 60%, in riferimento a tutto il ciclo di utilizzo di questo gas e quindi ai rendimenti – e dunque alle perdite – nei vari processi di elettrolisi, immagazzinamento e distribuzione, fino alla riconversione nelle celle a combustibile per far muovere i veicoli.

    Sempre riportando le analisi di chi sostiene la validità dell’idrogeno, per paragone questo rendimento sarebbe sì inferiore a quello di un veicolo elettrico alimentato a batterie, ma la tempo stesso superiore a quello di un buon motore a combustione interna di un veicolo leggero (intorno al 30%) e a quello di un tradizionale mezzo pesante a gasolio (circa il 50%).

    Anche se, va detto, questi ultimi valori si riferiscono alla “bontà” del singolo motore e non all’efficienza di tutta la catena di produzione e utilizzo dell’energia, come nel caso dell’idrogeno.

    Catamarano idrogeno torre di londra

    Il caso del Regno Unito

    In ogni caso, sempre prendendo come caso studio il Regno Unito, si stima che nel 2030 circoleranno 1,5 milioni di veicoli Fuel Cell e che nel 2040 il governo impedirà la commercializzazione di nuovi mezzi con motore a combustione interna. Pertanto, l’idrogeno è un argomento strategico anche a livello politico: ​la Gran Bretagna – così come il Giappone, ad esempio – ritiene infatti che sposando l’idea di un’elettrificazione della società basata solo sulle batterie non sia possibile mantenere l’indipendenza. Al contrario dell’idrogeno, che essendo producibile internamente non costringerebbe alcune nazioni a dipendere da altre su un tema così delicato come l’approvvigionamento energetico.

    La soluzione

    La soluzione non esiste. Almeno, non se intesa come unica.

    Clicca qui LEGGI l’articolo e guida il VIDEO: Idrogeno, attenti al grande ritorno.

    Già, la via da percorrere nel passare da una società basata sui combustibili fossili al prossimo modello di sviluppo dovrà reggersi non più su un’unica fonte energetica, per quanto molti possano pensare che a risolvere tutto sarà l’elettrificazione, ma senza specificare di che tipo.

    Quella dei trasporti, in particolare, non potrà essere solo alimentata dalle batterie: nel processo di decarbonizzazione del pianeta, infatti, c’è da tenere a mente anche il ruolo dell’idrogeno.

     

  • Toyota veicolo lunare a idrogeno con celle a combustibile

    La Toyota e la JAXA, agenzia spaziale giapponese, dopo aver lavorato insieme allo sviluppo di un concept di veicolo lunare pressurizzato – in grado cioè di trasportate passeggeri all’interno – hanno annunciato di voler continuare nello sviluppo del progetto.

    Il veicolo allo studio è un lunar rover alimentato a idrogeno e dotato di celle a combustibile, una tecnologia nella quale la Toyota crede molto per la prospettiva energetica e di mobilità mondiale, che in condizioni lunari sarà in grado di garantire 10.000 chilometri di autonomia di marcia.

    Si conferma così il grande potenziale che alcune grandi economie mondiali vedono nel nuovo vettore energetico idrogeno, che proprio alle missioni spaziali deve il suo sviluppo della seconda metà del Novecento.

    Il veicolo lunare della Toyota è lungo 6 metri, largo 5,2 e alto 3,8 metri per un volume abitabile di 13 metri cubi ed è progettato per due passeggeri, con la capacità di ospitarne fino a quattro in caso di necessità.