Movilidad exenta de emisiones: Mercedes-Benz impulsa el desarrollo de los vehículos y la infraestructura


Por en 21/01/2013

Los vehículos eléctricos con propulsión por batería o por pila de combustible son el tercer tema central de la hoja de ruta de Mercedes-Benz para una movilidad sostenible.

Como complemento a los modelos BlueEFFICIENCY ya disponibles y a los turismos y vehículos industriales con propulsión híbrida, los ingenieros de Mercedes desarrollan soluciones futuras para una circulación sin emisiones locales, basadas en la propulsión eléctrica por batería o pila de combustible.Este futuro ya ha comenzado: un buen número de vehículos eléctricos experimentales de las marcas del Grupo, tanto Mercedes-Benz como smart, se han acreditado en pruebas a gran escala bajo condiciones reales. Ahora se probarán dentro del marco de proyectos piloto las nuevas generaciones, equipadas con tecnología próxima a la producción en serie.


La viabilidad técnica de los automóviles eléctricos puede considerarse ya demostrada: si quedaba alguna duda, ha sido disipada en la prueba práctica realizada con 100 modelos smart eléctricos en la ciudad de Londres. La reacción de los clientes a los smart con propulsión eléctrica por batería es muy positiva, a pesar de que los vehículos utilizados en Londres están equipados con acumuladores energéticos convencionales.

                        

 
El proyecto piloto en Londres ha puesto de manifiesto los campos de aplicación en los que los vehículos con propulsión eléctrica por batería constituyen una solución viable a corto plazo: según estos resultados, esta forma de propulsión es una opción altamente interesante para los núcleos urbanos, en donde cada vez son más frecuentes las limitaciones a la conducción y las zonas de circulación restringida. En este entorno se aprecian las ventajas de estos modelos, silenciosos, altamente eficientes y exentos de emisiones a nivel local. El consumo de sólo doce kilowatios-hora cada 100 kilómetros hace del smart fortwo electric drive la forma más económica y ecológica de desplazarse en el tráfico urbano. El biplaza puede recorrer hasta 100 kilómetros con la batería completamente cargada. Si se tiene en cuenta que el kilometraje diario medio en las grandes ciudades es de unos 40 kilómetros, puede comprobarse que la autonomía de la batería es suficiente para garantizar una idoneidad sin restricciones dentro del entorno definido. Una vez que la batería se ha descargado, puede recargarse de nuevo enchufándola a una toma de corriente. La batería admite al menos 1.000 ciclos de recarga, lo que equivale a una durabilidad de unos diez años.


Todavía existen numerosas limitaciones, especialmente en relación con la autonomía y el nivel de potencia, a las que se suman los costes de los sistemas y la falta de la infraestructura necesaria para garantizar un uso confortable y sin trabas de este tipo de vehículos. Por tanto, puede afirmarse con seguridad: la era de los automóviles eléctricos a gran escala dará comienzo próximamente.


Antes hay que afrontar determinados desafíos y hay que encontrar una respuesta a preguntas muy concretas. ¿Cuándo se podrán fabricar baterías de alta potencia en grandes series y a precio razonable? ¿Cómo pueden recargarse las baterías? ¿Cuánta electricidad adicional hace falta, y cómo puede generarse esta electricidad de forma sostenible? En otras palabras: ¿cómo puede funcionar la electromovilidad individual en la práctica? Y sobre todo: ¿cuánto va a costar? La respuesta a estas preguntas no es responsabilidad exclusiva de los fabricantes de automóviles. En especial, la creación de la infraestructura necesaria es una tarea que compete tanto a la industria del automóvil como a la política y a las empresas de suministro energético. Un ejemplo muy significativo del modo de proceder para llegar a una solución satisfactoria es el proyecto “e-mobility Berlin”, iniciado por Daimler en 2008 en cooperación con la empresa generadora de electricidad RWE. Dentro del marco de esta iniciativa se van a crear las condiciones requeridas para un tráfico exento de emisiones con propulsión eléctrica por batería: RWE se encarga de habilitar las estaciones de recarga de baterías y Daimler suministra los vehículos eléctricos de las marcas smart y Mercedes-Benz.

                        



Concept BlueZERO: el pionero de una nueva generación de automóviles eléctricos 
Mercedes-Benz ha desarrollado a tiempo conceptos de vehículos con perspectivas concretas de futuro. El Concept BlueZERO, cercano a la producción en serie, ofrece una visión muy concreta de una movilidad ecológica basada en motores eléctricos. Este inteligente concepto modular permite realizar tres vehículos con una arquitectura común y configuraciones distintas del ramal de propulsión. Todos ellos satisfacen las exigencias de los clientes a una movilidad sostenible, incluyendo aspectos tan importantes como la seguridad y la disposición de los componentes:

 
-El BlueZERO E-CELL utiliza una propulsión eléctrica por batería y alcanza una autonomía en régimen puramente eléctrico de hasta 200 kilómetros.


-El BlueZERO F-CELL está equipado con pilas de combustible y alcanza una autonomía eléctrica claramente superior a los 400 kilómetros.


-El BlueZERO E-CELL PLUS combina la propulsión eléctrica por batería con un motor de combustión adicional como generador de electricidad (Range Extender). Esta última versión permite alcanzar una autonomía total de 600 kilómetros y circular hasta 100 kilómetros utilizando la electricidad de la batería.


Las tres versiones del BlueZERO se basan en la singular arquitectura de doble piso en sándwich introducida por Mercedes-Benz hace diez años en la Clase A y perfeccionada más adelante en la Clase B. Una ventaja práctica de esta estructura, concebida desde el comienzo con vistas a la integración de sistemas alternativos de propulsión: el vehículo ofrece cinco plazas sin restricciones de espacio. Una carga útil de 450 kilogramos y un maletero de más de 500 litros de capacidad son cotas que describen a un automóvil perfectamente idóneo para la conducción diaria. La segunda ventaja decisiva: los principales componentes del equipo de propulsión se montan por debajo del piso del habitáculo, en donde están protegidos y ayudan a mantener bajo el centro de gravedad del vehículo. La seguridad de circulación y la protección de los ocupantes en caso de accidente alcanzan el elevado nivel de todos los modelos de Mercedes. 
El smart fortwo electric drive ofrece ventajas equiparables. También aquí, la batería se encuentra protegida en el piso del vehículo, donde contribuye a rebajar el centro de gravedad. Por tanto, favorece una conducción ágil y segura, conservándose al mismo tiempo plenamente el espacio interior.



BlueZERO: la solución ideal, también por su rentabilidad


El Concept BlueZERO asegura máxima eficiencia, no sólo en la conducción diaria, sino también en el desarrollo y en la producción. Las tres versiones del BlueZERO comparten los componentes técnicos más importantes, y también son idénticos el diseño y las dimensiones del vehículo.



Pila de combustible, clave de la electromovilidad limpia de gran autonomía 
Gracias a su mayor autonomía y la rapidez del proceso de repostado, los automóviles con pila de combustible son idóneos para largos recorridos, pues la electricidad necesaria para la conducción se genera a bordo utilizando hidrógeno. Al igual que los vehículos propulsados por batería, estos modelos son absolutamente limpios a nivel local y no generan emisiones nocivas. En las pilas de combustible se genera electricidad mediante una reacción química de hidrógeno con oxígeno. El único producto de esta reacción es vapor de agua puro. Por tanto, no producen emisiones contaminantes.


Mercedes-Benz cuenta con una dilatada experiencia en la técnica de las pilas de combustible. El fabricante de automóviles de Stuttgart investiga desde 1994 el uso práctico de esta tecnología en la automoción y cuenta por tanto con un extraordinario know-how en este terreno. 180 patentes registradas en el campo de la tecnología de pilas de combustible subrayan el papel de pionero de la empresa. Dentro del marco de programas de pruebas prácticas a gran escala con vehículos propulsados por pila de combustible, una flota de 100 turismos, autobuses y furgonetas Mercedes-Benz ha recorrido en total 4,5 millones de kilómetros en todo el mundo bajo las condiciones normales de uso de nuestros clientes. Estos programas han suministrado importantes informaciones y datos para el perfeccionamiento de este sistema de propulsión exento de emisiones.



La Clase B F-CELL sale a la venta en 2009

 
A partir de este mismo año 2009, Mercedes-Benz fabricará sobre esta base el Clase B F-CELL, el primer vehículo de serie propulsado por pilas de combustible. Se trata inicialmente de una serie limitada. El Clase B F-CELL está equipado con la nueva generación del sistema de propulsión por pila de combustible, mucho más compacta y más eficiente que las anteriores ejecuciones. Esta misma tecnología se emplea en el BlueZERO F-CELL.


El motor eléctrico desarrolla una potencia nominal de 136 CV y un par motor máximo de 320 Nm. Estas cifras revelan el elevado dinamismo del 
Clase B F-CELL. El consumo del equipo de propulsión de este turismo compacto idóneo para pequeñas familias equivale a unos 2,9 litros de diésel cada 100 kilómetros (valor equivalente diésel calculado).



La batería de iones de litio: el núcleo de todos los sistemas futuros de propulsión eléctrica 
Un requisito decisivo para cualquier sistema de propulsión eléctrica es disponer de un acumulador energético potente, seguro y fiable. Las prestaciones del sistema eléctrico completo dependen de la batería, y muy especialmente de su capacidad de almacenamiento energético. Por este motivo, Daimler apuesta por el desarrollo de una batería potente para tracción. 
Junto a sus cifras específicas de potencia, esta batería debe distinguirse por una durabilidad larga y alta seguridad en caso de impacto; además, tiene que ser reciclable. La nueva batería de iones de litio de Mercedes-Benz, acreditada en los vehículos híbridos con la estrella, cumple todos estos requisitos. La ventaja más importante son sus dimensiones compactas, en combinación con una potencia claramente mayor que las baterías convencionales de níquel e hidruro metálico. Un potente sistema de refrigeración, combinado con una eficaz gestión térmica, garantiza que la batería trabaja siempre en el margen de temperatura óptimo, de 15,35 grados centígrados. Gracias a ello la batería se distingue no sólo por su excelente capacidad de arranque en frío y alta fiabilidad bajo todas las condiciones climáticas, sino ademas por una larga vida útil.



La estandarizacion, requisito para el éxito en el mercado


Otro aspecto de extraordinaria importancia en este proceso es la industrialización de la tecnología de iones de litio, como condición para su disponibilidad en un volumen suficiente y para poder lograr estructuras de costes competitivas. Por este motivo, Daimler trabaja intensamente para lograr la industrialización y estandarización de esta tecnología de baterías. Se trata de crear las condiciones necesarias para alcanzar márgenes de beneficios interesantes en su producción y, por consiguiente, para poder comercializarlas a precios competitivos. El objetivo del desarrollo es una producción industrial y estandarizada de baterías de iones de litio para la automoción, que se utilizarán tanto en los modelos híbridos como en los vehículos eléctricos propulsados por pila de combustible o por medio de batería. 
En el desarrollo de la tecnología de iones de litio, Daimler se beneficia de sus conocimientos internos, fruto de muchos años de investigación. La empresa ha registrado durante los últimos 30 años más de 600 patentes en relación con vehículos propulsados por batería; de ellas, más de 230 se refieren directamente a la tecnología de iones de litio. 
Con el fin de asegurar a largo plazo su papel de pionero en este campo, Daimler adquirió en 2008 una participación del 49,9% en la empresa Li-Tec, filial de Evonik. Además, se fundó en régimen de joint venture una empresa común, la Deutsche Accumotive GmbH & Co. KG (capital social: 90% Daimler, 10% Evonik). El objeto de esta cooperación es el desarrollo y la producción de baterías de iones de litio, destinadas específicamente al uso en automóviles. 
La capacidad de producción disponible se destinará inicialmente a cubrir la demanda de Daimler AG. Dentro del marco de negocios upstream está prevista también la venta de sistemas de baterías a terceros. Daimler aporta a la joint venture el concepto de la llamada celda plana, que permite una producción estandarizada dentro de un sistema modular. Li-Tec aporta el separador cerámico entre el nodo (polo positivo) y el cátodo (polo negativo) del sistema de celdas, robusto y resistente al calor.


Por lo tanto, Daimler dispondrá a partir de 2012 de una amplia capacidad de producción exclusiva de modernas baterías de iones de litio, que se utilizarán en todos los campos de la automoción, desde los modelos híbridos hasta los automóviles eléctricos, tanto turismos como vehículos industriales. Con ello, Daimler tiene un acceso directo a la tecnología clave para un tráfico exento de emisiones.



Acuerdos de cooperación aceleran el desarrollo de las baterías 
Daimler impulsa el desarrollo de las modernas baterías de iones de litio en cooperación con empresas asociadas. Sobre esta base nacen soluciones a la medida para la singular cartera de productos de Daimler, que cubren la demanda completa de movilidad, desde los turismos hasta los camiones pesados. Una serie de acuerdos de cooperación con socios competentes en diferentes áreas garantiza el cumplimiento ideal de los distintos requerimientos a las baterías, en función del vehículo y el tipo de utilización.


Un ejemplo especialmente importante es la cooperación con Tesla Motors. Este especialista norteamericano en la producción de automóviles eléctricos, en el que Daimler posee una participación de cerca del 10% desde este año, suministra la batería para la serie limitada de vehículos smart eléctricos que se producirá a partir de finales de 2009, y aporta su know-how específico en el campo de la integración de sistemas. La nueva batería de alto voltaje del Mercedes-Benz S 400 HYBRID es un desarrollo conjunto de Daimler y los proveedores de la industria automovilística Continental y JC Saft.



Proyectos piloto para la experimentación práctica de vehículos eléctricos y la infraestructura correspondiente 
Daimler AG ha iniciado una serie de proyectos piloto que tienen como fin crear las condiciones técnicas necesarias para el uso a diario de los automóviles eléctricos. Se trata, por un lado, de seguir desarrollando la técnica de automoción y la infraestructura. Otro objetivo es crear y establecer estándares abiertos. Una vez finalizada con éxito la prueba a gran escala con 100 smart fortwo electric drive propulsados por batería de tracción en Londres, han dado comienzo otros proyectos importantes:


-e-mobility Berlin: es el nombre de un proyecto de gran envergadura emprendido por Daimler AG y RWE AG a fines del año pasado con el fin de fomentar los automóviles eléctricos exentos de emisiones locales. Daimler pone a disposición más de 100 automóviles con propulsión eléctrica de las marcas Mercedes-Benz y smart y se encarga de su servicio técnico. RWE asume el desarrollo, la creación y la explotación de una infraestructura de recarga, con unos 500 puntos de acceso, así como el suministro de la electricidad y el control central del sistema.


-Dentro del marco de e-mobility Italy, una flota formada por más de 100 automóviles eléctricos de las marcas smart y Mercedes-Benz recorrerá a partir de 2010 las calles de Roma, Milán y Pisa. A este fin, la empresa Enel, el mayor proveedor de energía eléctrica en Italia, instalará en las tres ciudades italianas más de 400 estaciones de recarga, desarrolladas específicamente para este proyecto. Al igual que en el caso de e-mobility Berlin, el proyecto piloto tiene como fin seguir perfeccionando la técnica de los vehículos y la infraestructura necesaria, y crear y establecer estándares abiertos. Otros proyectos en Europa y en los Estados Unidos se encuentran actualmente en fase de preparación.


- Hamburgo será el centro de la movilidad sin emisiones locales basada en la propulsión por pila de combustible. La ciudad del norte de Alemania ha puesto en marcha en primavera de 2009 un proyecto a gran escala de turismos y autobuses con esta tecnología, realizado en cooperación con las empresas Daimler, Shell, Total y Vattenfall Europe. A partir de fines de 2010 recorrerán las calles de Hamburgo los primeros ejemplares de una flota formada por 10 autobuses propulsados por pila de combustible de la nueva generación. A esto se añaden 20 turismos Mercedes-Benz Clase B F-CELL. Hasta el año 2014 asumirán su servicio cuatro surtidores de hidrógeno. El objetivo de la cooperación es la creación de una flota de vehículos exentos de emisiones y de la infraestructura correspondiente. Este proyecto forma parte de la Clean Energy Partnership en Hamburgo y en Berlín.


-El 17 de junio de 2009, la empresa OMV ha inaugurado en el aeropuerto de Stuttgart la primera gasolinera de hidrógeno pública de la región de Baden-Wurtemberg, realizada en cooperación con las empresas Linde AG y Daimler AG. La meta de este proyecto es el uso de hidrógeno como fuente ecológica de energía.



Un concepto eficiente: equipos de propulsión eléctrica de estructura modular 
De modo similar a la estrategia perseguida en el desarrollo de vehículos híbridos, los ingenieros de Daimler y de Mercedes han creado un sistema modular para los vehículos eléctricos propulsados por batería o por pila de combustible. Entre otras ventajas, este sistema permite la utilización eficiente de componentes idénticos en todos los vehículos eléctricos. 
Los componentes básicos del equipo de propulsión por batería o por pila de combustible son idóneos para el proceso de modularización: desde el motor eléctrico y el cambio, pasando por la batería y el concepto de seguridad para los equipos de alto voltaje hasta el cableado de alto voltaje y los módulos de software. Los componentes específicos de los vehículos F-CELL, como las unidades de pilas de combustible y los depósitos de hidrógeno, están unificados. Para utilizarlos en los distintos vehículos basta con variar el número de unidades: un autobús urbano, por ejemplo, utiliza dos sistemas del mismo tipo empleado en un turismo Clase B F-CELL.

Más información:
www.mercedes-benz.es

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