BMW iX5 Hydrogen: drie ontwikkelfases komen tegelijk samen.

BMW iX5 Hydrogen: drie ontwikkelfases komen tegelijk samen.

Een waterstofauto ontwikkelen is meer dan een brandstofcel in een auto plaatsen. Bij de BMW iX5 Hydrogen wordt daarom op meerdere fronten tegelijk gewerkt. Terwijl prototypes op de weg onder zware omstandigheden worden getest, gaat het brandstofcelsysteem in München een volgende fase in. In BMW Group Fabriek Steyr wordt al gewerkt aan de productielijn voor de toekomst. Daarmee komt de eerste BMW met waterstofbrandstofcel steeds dichter bij serieproductie.

De huidige prototypes zijn volop in beweging. Tijdens het testprogramma draait het om de samenwerking tussen alle onderdelen van het elektrische aandrijfsysteem. De brandstofcel, elektromotor, hoogspanningsaccu, waterstoftanks en centrale regeleenheid moeten als één geheel functioneren. Dat klinkt logisch, maar juist die samenwerking bepaalt hoe een auto in de praktijk reageert.

Vooral onder wisselende omstandigheden wordt veel getest. Hoge belasting, verschillende temperaturen en uiteenlopende gebruikssituaties leggen het complete systeem het vuur aan de schenen. De ontwikkelteams kijken daarbij niet alleen naar de werking van afzonderlijke componenten. Ook de aansturing van het totale systeem wordt verder verfijnd. Het doel is helder: de aandrijflijn moet onder alle omstandigheden zijn prestaties kunnen leveren, terwijl het rijgedrag herkenbaar BMW blijft.

Een elektrische auto met waterstof als energiebron.

De BMW iX5 Hydrogen rijdt volledig elektrisch. Het verschil zit in de manier waarop de benodigde elektriciteit wordt opgewekt. In een brandstofcel reageert waterstof uit de tanks met zuurstof uit de omgevingslucht. Die elektrochemische reactie produceert elektriciteit, waarmee de elektromotor wordt aangedreven. Die drijft op zijn beurt weer de wielen aan. Een hoogspanningsaccu maakt eveneens deel uit van het systeem. Die accu werkt samen met de brandstofcel en kan energie opslaan die bijvoorbeeld tijdens het afremmen wordt teruggewonnen. De vernieuwde hoogspanningsaccu en de zogenoemde Energy Master spelen daarbij een belangrijke rol. De Energy Master is de centrale regeleenheid van het hoogspanningssysteem. Door de verschillende onderdelen goed op elkaar af te stemmen, kan meer energie worden teruggewonnen en stijgt de efficiëntie van het totale systeem. Daarmee blijft het karakter van de auto nadrukkelijk elektrisch. Alleen de energietoevoer verschilt van een batterij-elektrische BMW.

De beoogde cijfers maken duidelijk waar BMW met deze aandrijflijn naartoe wil. De BMW iX5 Hydrogen moet een actieradius tot 750 kilometer volgens de WLTP kunnen halen. Een waterstoftankbeurt moet minder dan vijf minuten duren. Ook de prestaties moeten passen bij het merk: de beoogde sprint van 0 naar 100 km/u duurt minder dan vijf seconden.

Van prototype naar een tastbaar product.

Op de achtergrond gebeurt ondertussen minstens zo veel. In het Hydrogen Competence Centre in München begint de volgende assemblagefase van het brandstofcelsysteem van de derde generatie. De eerdere prototypefase had een praktisch doel. BMW onderzocht hoe de verschillende componenten geproduceerd konden worden en kwalificeerde de betrokken leveranciers. De volgende stap gaat verder. Nu worden productieprocessen verder uitgewerkt en getest. Daarbij wordt kennis opgebouwd die later rechtstreeks van belang is voor de serieproductie.

Dat is een wezenlijk verschil met het bouwen van een handvol prototypes. Een prototype kan met veel handwerk worden samengesteld. Een productieproces moet reproduceerbaar zijn. Onderdelen moeten op een vaste manier samenkomen en medewerkers moeten precies weten welke stappen nodig zijn. Ook de kwaliteit moet telkens opnieuw hetzelfde niveau halen. De ervaringen uit München worden daarom gedeeld met de teams in Steyr. Zo ontstaat geleidelijk een brug tussen technische ontwikkeling en productie.

Steyr maakt zich klaar voor de volgende stap.

Die brug komt letterlijk samen in BMW Group Fabriek Steyr in Oostenrijk. Daar worden al testbanken en productie-installaties ingericht. Medewerkers worden stapsgewijs opgeleid en de eerste inzichten uit de ontwikkelingsfase worden gebruikt om de toekomstige productie voor te bereiden. De serieproductie van de brandstofcelsystemen moet uiteindelijk in Steyr plaatsvinden. Het Oostenrijkse fabrieksteam krijgt daarmee een belangrijke rol binnen het waterstofproject. Tegelijkertijd blijven München en Steyr samenwerken aan prototypes en aan de kennis die nodig is om de productie op grotere schaal op te zetten.

Ook andere BMW-fabrieken zijn bij het project betrokken. Aanvullende systeemcomponenten worden geproduceerd in BMW Group Fabriek Landshut. De ontwikkeling van de BMW iX5 Hydrogen is daarmee verdeeld over verschillende locaties, die ieder een eigen onderdeel van het totale systeem voor hun rekening nemen.

Waarom BMW naast batterijen ook naar waterstof kijkt.

BMW Group kiest met de iX5 Hydrogen nadrukkelijk voor een technologie-open benadering. Dat betekent dat batterij-elektrische aandrijving niet als de enige route naar lokaal emissievrij rijden wordt gezien. Waterstof kan volgens BMW vooral interessant zijn wanneer een grote actieradius, korte tanktijden en brede inzetbaarheid belangrijk zijn. Een brandstofcelauto combineert elektrisch rijden met de mogelijkheid om in korte tijd nieuwe energie te tanken.

Daarmee krijgt de toekomstige BMW X5 volgens de huidige plannen een opvallend breed aandrijvingsaanbod. Naast batterij-elektrische aandrijving, plug-inhybride, benzine en diesel komt daar waterstofbrandstofceltechnologie bij. De ontwikkeling van de BMW iX5 Hydrogen gaat dus niet over één afzonderlijke technologie. Het gaat om de vraag hoe brandstofcel, accu, elektromotor, waterstoftanks en elektronica samen een BMW kunnen vormen die zowel technisch als qua rijgedrag aan de verwachtingen voldoet.

Dat proces is inmiddels op verschillende plekken tegelijk zichtbaar. Op de weg worden de prototypes steeds verder getest. In München wordt het brandstofcelsysteem verder opgebouwd. In Steyr wordt ondertussen gewerkt aan de productie die daar in de toekomst moet plaatsvinden. Voor BMW is dat de volgende fase richting een productiemodel. Voor de BMW iX5 Hydrogen betekent het vooral dat de stap van ontwikkelingsauto naar seriemodel steeds concreter wordt.

Meer weten over de ontwikkelingen rond BMW en de nieuwste aandrijftechnologie? Neem contact op met Van Poelgeest en ontdek welke ontwikkelingen BMW vandaag al in de praktijk brengt.