El vehículo eléctrico de pila de combustible, ya es una realidad

 

Al volante de un HONDA FCX Clarity he podido experimentar como la movilidad sostenible está dejando de ser un sueño para convertirse en una realidad cada vez más cercana. El vehículo eléctrico de pila de combustible se perfila como la solución definitiva a las limitaciones actuales de los vehículos eléctricos con baterías y puede ser la solución definitiva a la movilidad sostenible.

[Autora: Loreto Pazos-INTA]

He podido experimentar al volante de un Honda FCX Clarity, como el futuro de la movilidad eléctrica es una realidad cada vez más cercana. Este vehículo con pila de combustible presenta a día de hoy, prestaciones muy similares a las de los vehículos con motor de combustión interna. Alcanza los160 km/hy tiene una autonomía de460 km. No se trata de un prototipo, es un vehículo real que se produce en serie y ya se comercializa en California y Japón.

El Honda FCX Clarity es el fruto de una sorprendente evolución, en él se han realizado una serie de mejoras respecto a los modelos precedentes. La pila de combustible, el motor eléctrico, la transmisión, la unidad motriz, la batería de ión-litio, el depósito de hidrógeno y los radiadores son ahora más eficientes y compactos.

 

En concreto, la evolución de la pila de combustible puede apreciarse en el siguiente  gráfico y tabla.

La pila de combustible Honda V Flow incorpora canales de flujo verticales de forma ondulada para el hidrógeno y el aire, con una trama horizontal de canales de flujo de refrigerante entre ellos. Esto se traduce en una mayor longitud de flujo por canal y en que el flujo turbulento resultante en el interior de los canales propicia una mejor distribución del hidrógeno y del aire. Con esto se logra un rendimiento de generación aproximadamente un 10% más alto que con los canales de flujo rectos. El flujo horizontal del refrigerante también garantiza una mayor refrigeración y permite reducir el número de capas de refrigeración a la mitad respecto a las que incorporaban las pilas anteriores. Con todo ello se ha conseguido reducir la longitud de la pila en un 20% y el peso en un 30%.

 

El drenaje de agua también ha mejorado debido a la estructura de la pila V Flow, posibilitando una mayor potencia inmediatamente después del arranque. Con esta pila es posible arrancar a bajas temperaturas de hasta-30ºC.

La reducción a un único depósito de hidrógeno (171 La 320 bar) ha permitido reducir el número de componentes en un 74% e incrementar la capacidad del mismo, aumentando así la autonomía del vehículo y dejando más espacio en los asientos traseros y en el maletero.

Con todo ello se ha conseguido una mejora de aproximadamente el 20% en rendimiento de combustible y del 40% en la autonomía del vehículo.

 Respecto a la gestión de la energía:

  • En el arranque y aceleración la energía que suministra la pila de combustible se complementa con la electricidad procedente de la batería de ión-litio.

 

  • Con aceleración suave y velocidad de crucero, la electricidad procede únicamente de la pila de combustible.
  • Durante la desaceleración, el motor actúa como un generador, convirtiendo la energía cinética, que normal mente se desecha como calor durante el frenado, en electricidad para su almacenamiento en la batería, donde también se guarda el exceso de electricidad generado por la pila de combustible. 

 

  • A ralentí, el sistema automático de parada interrumpe la generación de electricidad en la pila de combustible y la batería de ión litio suministra la electricidad necesaria para el funcionamiento del aire acondicionado y otros dispositivos.

 

En cuanto a las medidas de seguridad, hay sensores de hidrógeno distribuidos por todo el vehículo para advertir en el improbable caso de fuga de hidrógeno. En caso de fuga, se activa un sistema de ventilación y un sistema automático cierra las válvulas principales del depósito de hidrógeno o de los conductos de abastecimiento según sea necesario.

Las líneas de alta tensión están aisladas eléctricamente. Los sensores advierten en caso de conexión a tierra. Si se produce colisión, los contactores de alta tensión cortan la línea de la fuente de alimentación. Los repetidos ensayos de inundación e incendio han confirmado un alto nivel de seguridad y fiabilidad.

La tapa del depósito de hidrógeno cuenta con una válvula de control para prevenir el flujo inverso desde el depósito y el mecanismo de entrada del hidrógeno cuenta con un diseño que evita la contaminación del hidrógeno almacenado con otros gases o partículas.

La información de la que dispone el conductor a través de los medidores integrados en el panel de instrumentos es muy completa y entre otros parámetros muestra el consumo de hidrógeno. El indicador de forma esférica cambia de color y de tamaño para reflejar el consumo a medida que cambian las condiciones de conducción. Los indicadores de combustible (hidrógeno) y de la batería se encuentran a la derecha e izquierda del medidor de hidrógeno de forma esférica y el indicador de potencia de la pila de combustible y la pantalla de potencia/carga de la batería se encuentran en le perímetro externo.

 

Durante la prueba  repostamos combustible en una HIDROGENERA SERIE 100 de Carburos Metálicos y pudimos comprobar in situ la sencillez de su manejo y la rapidez de llenado.

En cuanto a mi experiencia como conductora debo decir que ha sido totalmente satisfactoria. No he encontrado ninguna carencia en cuanto a comportamiento en relación a los vehículos de combustión interna y cambio automático que he conducido con anterioridad. La respuesta en la aceleración es rápida y uniforme con la ventaja añadida de ser mucho más silencioso que uno “tradicional” y estar exento de vibraciones y emisiones. Cómodo y suave en su rodar durante nuestro trayecto por las calles de Barcelona, su manejo resultó de lo más agradable.

En conclusión, en cuanto a autonomía, velocidad, capacidad, seguridad, diseño y tiempo de reportaje, estamos hablando de un vehículo que iguala e incluso supera las prestaciones de muchos de los vehículos de combustión interna que podamos encontrar circulando actualmente por nuestras carreteras. Sólo será cuestión de tiempo el acostumbrarnos a esta nueva tecnología del automóvil ya que es capaz de cumplir cualquier expectativa que podamos imaginar.

 

 

 

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Me gustaría destacar la importancia de las TIC en el desarrollo del VE, ya que se presenta como un nuevo consumidor de electricidad, pudiendo también aumentar las emisiones en el proceso de generación de la energía.

Las tecnologías de la información juegan un papel fundamental, ayudando a realizar una recarga inteligente y mejorar la curva de consumo.

Destacar además iniciativas muy interesantes como http://www.zem2all.com, ejemplo de cooperación internacional e intersectorial y cuyos resultados pueden verse en ciudades españolas como Málaga.

Os recomiendo además la lectura del post “Vehículo Eléctrico y Tecnologías de la Información: Una unión necesaria”, en http://blog.ayesa.com

¿El precio, please?… Si no se mejora en un factor altísimo en el precio de los componentes de la pila nunca se hará realidad el vehículo de hidrógeno.

Muy interesante el artículo, lástima que los gráficos no puedan ampliarse para verse bien.

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