Sistema di stoccaggio piatto dell’idrogeno per veicoli a celle a combustibile

BMW Group ha presentato un nuovo sistema di stoccaggio dell’idrogeno progettato per veicoli a celle a combustibile, che combina stoccaggio ad alta pressione, design compatto e compatibilità con i processi produttivi. Il sistema è implementato nel BMW iX5 Hydrogen ed è destinato ad applicazioni con elevata autonomia e rifornimento rapido all’interno di un ecosistema digitale automobilistico.

L’architettura di stoccaggio come fattore critico
Nei veicoli a celle a combustibile, il sistema di stoccaggio influisce direttamente su autonomia, utilizzo dello spazio e sicurezza. I serbatoi cilindrici tradizionali spesso limitano l’architettura del veicolo e ne complicano l’integrazione in piattaforme esistenti.

Il nuovo sistema di stoccaggio piatto affronta queste limitazioni attraverso una geometria ottimizzata e un’integrazione strutturale avanzata. Consente di immagazzinare circa sette chilogrammi di idrogeno a 700 bar, supportando un’autonomia fino a 750 km e tempi di rifornimento inferiori a cinque minuti.

Configurazione multicamera dei serbatoi ad alta pressione
Il sistema è composto da sette serbatoi ad alta pressione in materiale composito rinforzato con fibra di carbonio, collegati in parallelo e integrati in una struttura metallica. A differenza delle configurazioni convenzionali, più camere sono unite in un’unica unità controllata da una valvola centrale.

Questa configurazione multicamera migliora l’efficienza volumetrica e consente un utilizzo più efficace dello spazio disponibile nel veicolo. Inoltre, l’integrazione nella struttura del veicolo aumenta la protezione meccanica.

L’impiego di materiali compositi in fibra di carbonio garantisce un elevato rapporto resistenza/peso in condizioni di 700 bar, in linea con gli standard per lo stoccaggio dell’idrogeno ad alta pressione.

Integrazione nella piattaforma del veicolo e nel sistema di propulsione
Uno degli obiettivi principali del progetto è la compatibilità con le architetture veicolari esistenti. Il sistema di stoccaggio piatto è progettato per funzionare insieme a una batteria ad alta tensione, consentendo configurazioni ibride nei sistemi a celle a combustibile.

Questo approccio supporta una strategia tecnologica aperta, in cui una singola piattaforma può integrare diverse soluzioni di propulsione, tra cui veicoli elettrici a batteria, ibridi plug-in, motori convenzionali e sistemi a idrogeno.

La standardizzazione delle interfacce geometriche e funzionali consente la produzione su linee condivise, riducendo la complessità tecnica e migliorando la scalabilità.

Prestazioni del sistema e integrazione del controllo
Il sistema di stoccaggio dell’idrogeno fa parte di un gruppo propulsore integrato che comprende una cella a combustibile e una batteria ad alta tensione. Include inoltre software avanzato per il controllo del powertrain e del telaio, volto a ottimizzare la distribuzione dell’energia e le prestazioni dinamiche.

L’integrazione di questi componenti consente miglioramenti di efficienza rispetto alle generazioni precedenti di sistemi a celle a combustibile, in particolare nella gestione energetica e nell’erogazione della potenza.

Strategia produttiva e scalabilità
Il sistema è progettato per essere integrato negli impianti produttivi automobilistici esistenti. L’allineamento delle dimensioni e delle interfacce con altri sistemi di propulsione consente la produzione flessibile di diverse varianti di veicoli sulla stessa linea di assemblaggio.

Ciò riduce i costi di produzione grazie a processi condivisi e aumenta la capacità di scalare la produzione di veicoli a idrogeno. BMW Group prevede un’implementazione più ampia nella propria rete produttiva a partire dal 2028.

Posizionamento nello sviluppo della mobilità a idrogeno
La tecnologia a celle a combustibile è considerata una soluzione complementare nel processo di elettrificazione, in particolare per applicazioni che richiedono elevata autonomia e rifornimento rapido.

Lo sviluppo di sistemi di stoccaggio compatti e strutturalmente integrati affronta una delle principali sfide tecniche della mobilità a idrogeno. In questo contesto, questa architettura contribuisce alla diversificazione delle tecnologie di propulsione e alla riduzione della dipendenza da un’unica infrastruttura energetica.

Il progetto rientra nell’iniziativa europea IPCEI Hy2Move ed è supportato da finanziamenti pubblici del governo federale tedesco e delle autorità regionali per lo sviluppo delle tecnologie di mobilità a idrogeno.

Redatto dalla giornalista industriale Sucithra Mani con il supporto dell’IA.

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