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Keytech4EV: l’innovativo sistema sviluppato in Austria che abbina la tecnologia a celle a combustibile di idrogeno con quello ibrido plug-in

Un consorzio di aziende austriache leader nel loro settore hanno portato a termine questo progetto supportato dall’Austrian Climate and Energy Fund che insieme al Ministero delle Infrastrutture ha finanziato dal 2007 circa 400 milioni di euro in oltre 800 progetti di ricerca nel settore dell’energia e della mobilità

Arriva dall’Austria il progetto Keytech4EV (acronimo di Chiave Tecnologica per Veicoli Elettrici), che si basa su due sistemi già esistenti: la maggiormente diffusa motorizzazione ibrida plug-in e la meno diffusa fuel-cell, cioè a celle a combustile a idrogeno.

I veicoli ibridi plug-in hanno un pacco batterie più piccolo rispetto al sistema 100% elettrico, ma possono viaggiare in modalità elettrica, solo per pochi chilometri, mentre per le tratte più lunghe si attiva un tradizionale motore endotermico, il quale però, sebbene in misura ridotta, genera emissioni di CO2 e NOx.

Il sistema fuel cell, come nella Toyota Mirai e Hyundai Nexo, è poco diffuso, almeno in Italia per la quasi totale assenza di stazioni per il rifornimento e il costo dell’idrogeno ancora alto, ma bastano 5 kg di idrogeno, che si possono caricare in un paio di minuti, per generare elettricità e ricaricare una piccola batteria che consente un’autonomia di circa 500 km con emissioni Zero, in quanto dallo scarico esce solamente vapore acqueo.

Con il progetto Keytech4EV, AVL List GmbH ed i suoi partner, hanno voluto unire queste due tecnologie ed ottenere in pratica un sistema fuel cell abbinato al sistema plug-in.

Il risultato è un sistema altamente efficiente che consente di avere la stessa autonomia di 500 km, ma consumando la metà di idrogeno e ad emissioni Zero come nelle auto full electric, ma con tempi di ricarica delle batterie molto inferiori. Studi preliminari hanno dimostrato che tale sistema riduce significativamente i costi rispetto ad un tradizionale sistema fuel cell e i tempi di ricarica del sistema plug-in.

L’Austria in prima linea per una mobilità ad emissioni Zero

Le aziende austriache coinvolte in questo progetto sono la Hoerbiger ha sviluppato la valvola di iniezione dell’idrogeno e il ricircolo passivo dell’idrogeno insieme alla HyCentA che ha anche eseguito la simulazione del processo di rifornimento di idrogeno. La società ElringKlinger ha ulteriormente sviluppato la propria piattaforma di celle a combustibile per raggiungere una potenza di 70 kW. La facoltà di Tecnologia dell’Università di Graz ha effettuato i test di durata, mentre la facoltà di Tecnologia dell’Università di Vienna ha assunto lo sviluppo del modello per il monitoraggio delle condizioni della cella a combustibile durante il funzionamento. AVL ha sviluppato l’intero sistema delle celle a combustibile, incluso il sistema di controllo e insieme a IESTA il sistema di raffreddamento delle celle a combustibile. Alla fine, tutte le tecnologie del sistema e del veicolo sono state integrate e validate da AVL.

Un concept a tecnologia avanzata

La vettura utilizzata per applicare questa innovativa tecnologia di mobilità ad emissioni Zero, è una Volkswagen Passat Variant GTE (MY 2018) equipaggiata con una motorizzazione ibrida plug-in. Cioè un motore endotermico a benzina TSI da 1,4 litri e 156 cv, abbinato ad un motore elettrico da 85 kW (115 cv) alimentato da una batteria agli ioni di litio da 9,9 kWh che consente un’autonomia in modalità 100% elettrica di circa 50 km. È un sistema molto valido per ridurre le emissioni di CO2 in quanto il motore elettrico riduce parzialmente l’utilizzo di quello endotermico, ma che pur sempre è di 37 g/km.

Con il progetto Keytech4EV è stato espiantato il motore termico e al suo posto è stato montato un sistema fuel cell ad idrogeno che eroga circa 70 kW (95 cv), in tal modo questa Passat GTE si avvale di 2 motori completamente ad emissioni Zero, con un’autonomia di circa 500 km, ma senza la necessità di attendere alcune ore per la ricarica delle batterie come nelle auto full electric, in quanto per il rifornimento di idrogeno bastano un paio di minuti.

Il futuro è anche a idrogeno

La presentazione di questa nuova tecnologia è avvenuta a Graz (Austria) presso la sede della AVL GmbH, alla presenza dei rappresentanti delle aziende interessate al progetto e della Ministra per l’Ambiente e Mobilità austriaca Leonore Gewessler.

AVL è la più grande azienda indipendente al mondo per lo sviluppo, la simulazione e il collaudo di sistemi di trasmissione (ibrido, motore a combustione, trasmissione, trasmissione elettrica, batterie, celle a combustibile e tecnologia di controllo) per auto, veicoli commerciali, motori fissi, motori di grandi dimensioni e la loro integrazione nel veicolo. AVL impiega oltre 10.400 persone in tutto il mondo e nel 2018, le vendite sono state di 1,75 miliardi di euro.

Il CEO di AVL GmbH, Helmut List ha dichiarato: “L’elettrificazione dei veicoli è cruciale per il futuro traffico a emissioni Zero. I sistemi a celle a combustibile per auto e veicoli commerciali, in quanto convertitori di energia efficienti e puliti dall’idrogeno all’elettricità, diventeranno sempre più importanti, poiché i veicoli a celle a combustibile a idrogeno consentono mobilità senza emissioni nocive, lunghe distanze di percorrenza e brevi tempi di rifornimento. Grazie alla nuova combinazione della cella a combustibile con una batteria volutamente più grande, il progetto è riuscito a fare un grande passo verso un’efficienza più l’elevata e una sensibile riduzione dei costi”.

Nell’occasione, la Direttrice dell’«Austrian Climate and Energy Fund», Theresia Vogel ha dichiarato: Quando si tratta di mobilità senza emissioni, l’idrogeno verde svolgerà un ruolo importante a livello internazionale. Progetti come questo, che sosteniamo con il nostro programma di ricerca energetica, assicurano l’Austria come sede industriale e contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi climatici europei.

Dal 2007, il Fondo per il clima e l’energia austriaco, in collaborazione con il Ministero delle Infrastrutture, ha investito circa 400 milioni di euro in oltre 800 progetti di ricerca nel settore dell’energia e della mobilità.

[ Paolo Pauletta ]

Credit: ©Climate and Energy Fund/APA-Fotoservice/Ferlin-Fiedler