IAA Transportation 2022 Schaeffler sviluppa la mobilità ad idrogeno per i veicoli commerciali

14/09/2022 | Bühl

• Schaeffler - per la prima volta alla IAA Transportation - ha mostrato in fiera un veicolo dimostrativo alimentato a celle a combustibile, in collaborazione con REFIRE
• Schaeffler sviluppa componenti e sistemi chiave per la mobilità a idrogeno
• La Joint Venture Innoplate porterà le piastre bipolari a produzione su larga scala
  

L'attenzione di Schaeffler verso i sistemi di trasmissione per veicoli commerciali include la tecnologia a idrogeno, in particolare per le applicazioni a lungo raggio. L'azienda sta sviluppando componenti innovativi per sistemi a celle a combustibile, ponendo le basi per una loro produzione su scala industriale. "Schaeffler vede le celle a combustibile come una parte importante del mix complessivo di tecnologie di trasmissione per veicoli commerciali", ha affermato Matthias Zink, CEO Automotive Technologies di Schaeffler AG. Schaeffler ha presentato in anteprima alla IAA Transportation di Hannover un veicolo dimostrativo di nuova realizzazione sulla base di un furgone elettrico. A tal fine, Schaeffler ha collaborato con REFIRE, un fornitore globale leader di tecnologie commerciali di celle a combustibile a idrogeno. Il veicolo è guidato da un assale elettrico 3in1 alimentato da un sistema di celle a combustibile. L'assale elettrico, lo stack di celle a combustibile, il sistema di controllo e il sistema di gestione dell'energia sono stati tutti progettati e costruiti dagli esperti e-mobility di Schaeffler. Schaeffler ha presentato il veicolo come un esempio di interoperabilità ottimale tra azionamento elettrica, celle a combustibile e tecnologia delle batterie agli ioni di litio. “Inizialmente, le unità a celle a combustibile saranno utilizzate principalmente nei veicoli commerciali a lungo raggio. Anche i furgoni trarranno vantaggio da questa tecnologia perché coprono regolarmente anche distanze più lunghe", ha spiegato Zink.

Industrializzazione efficiente di componenti per sistemi a celle a combustibile

I vari componenti e sistemi che compongono le celle a combustibile includono piastre bipolari. Queste piastre sono componenti fondanti dello stack a celle a combustibile, che rappresentano fino all'80 percento del peso dello stack e fino al 65 percento del suo volume, nonostante ciascuna piastra abbia uno spessore di soli 50-100 micron. Schaeffler sviluppa piastre bipolari metalliche dal 2017 e attualmente le sta realizzando in un impianto pilota nella sua sede di Herzogenaurach. Il processo di produzione di piastre bipolari attinge alla vasta esperienza dell'azienda nei diversi processi di produzione, tra cui deformazione a freddo, stampaggio, giunzione e trattamento superficiale. "Stiamo utilizzando la nostra tecnologia di deformazione e stampaggio ad alta precisione e dei processi innovativi di rivestimento superficiale per realizzare piastre bipolari ultra efficienti e ad alte prestazioni", ha affermato il Dott. Jochen Schröder, Head E-Mobility Business Division di Schaeffler. Per Schaeffler, lo sviluppo di processi come la deformazione e il rivestimento di parti in acciaio estremamente sottili come le piastre bipolari è stato in gran parte un caso di adattamento di processi che utilizza già da molti anni nella produzione di componenti di motori e trasmissioni. Schaeffler sta inoltre sfruttando il proprio know-how in materia di cuscinetti per sviluppare cuscinetti a lamina d'aria assiali e radiali per l'alimentazione dell'aria delle celle a combustibile, bocchette per il ricircolo dell'idrogeno e componenti chiave per il sistema di gestione del refrigerante, tra cui un modulo di Thermal Management e valvole smart per la regolazione decentralizzata del refrigerante. Inoltre, l'azienda accresce continuamente la propria esperienza e capacità nel controllo del sistema di celle a combustibile, compresi i moduli software per le funzioni specifiche delle celle a combustibile.

Il veicolo dimostrativo mostra l'esperienza dei sistemi di Schaeffler

Schaeffler, in ogni aspetto del proprio lavoro di sviluppo e ottimizzazione delle celle a combustibile, mantiene un'attenzione molto elevata sulla produzione di componenti e sottosistemi che funzionano insieme in modo efficiente come sistemi integrati. Gli esperti di idrogeno Schaeffler hanno costruito un sistema completo di celle a combustibile specifico per applicazioni mobili e lo hanno incorporato in un veicolo dimostrativo. Il veicolo è stato presentato al pubblico per la prima volta in occasione della fiera IAA Transportation (Stand U47 all’esterno). È dotato di una batteria da 13 kWh con una potenza massima di 85 kW e di un sistema di celle a combustibile valutato per una potenza continua di 50 kW. L’azionamento è assicurato da un assale elettrico Schaeffler 3in1, completo di power electronics, con una potenza massima di 140 kW. Schaeffler utilizza il veicolo come piattaforma di sviluppo per testare e ottimizzare l'interazione tra i vari componenti del sistema.

Joint venture per la produzione su larga scala di piastre bipolari

La chiave per ottenere un uso diffuso dei propulsori a celle a combustibile è produrre componenti e sottosistemi su larga scala in modo da renderli a costo più competitivo possibile. Questo focus sull'industrializzazione è una parte fondamentale della strategia di Schaeffler. Collaborando con Symbio, una Joint Venture per la tecnologia a idrogeno tra Faurecia e Michelin – “Innoplate” - Schaeffler mira a portare le sue piastre bipolari nella produzione industriale all'inizio del 2024. I partner della Joint Venture Innoplate intendono produrre piastre sia per dispositivi mobili che applicazioni stazionarie. Lo stabilimento di produzione sarà situato a Haguenau, in Francia, e avrà inizialmente una produzione annua di quattro milioni di piastre, che aumenterà a circa 50 milioni entro il 2030. "L'obiettivo dell'operazione di produzione congiunta tra Schaeffler e Symbio è di realizzare importanti economie di scala, che sono essenziali per produrre stack a costi contenuti”, ha affermato Schröder.

Schaeffler, per verificare la fattibilità della produzione delle sue piastre bipolari su scala industriale, ha avviato un impianto di produzione pilota all'inizio del 2022. L'impianto è progettato in modo tale da poter essere utilizzato per produrre piastre bipolari di dimensioni che vanno dai formati più grandi da 1.800 mm ai 600 mm, utilizzati negli elettrolizzatori. Le singole fasi del processo eseguite nello stabilimento pilota, progettato in collaborazione con la Sondermaschinenbau di Schaeffler, sono già completamente automatizzate. L'impianto pilota fa parte di un nuovo centro di eccellenza dell'idrogeno presso la sede dell'azienda a Herzogenaurach, che comprende un ampio banco di prova per testare le tecnologie di elettrolizzatori e celle a combustibile a livello di componenti, stack e sistemi completi.

Schaeffler alla IAA Transportation 2022 di Hannover

Quest'anno Schaeffler ha partecipato per la prima volta come espositore alla IAA Transportation, il principale appuntamento mondiale per l'industria dei trasporti e della logistica, presentando la gamma di soluzioni per le trasmissioni e per chassis.

Le foto ufficiali di Matthias Zink sono disponibili al seguente link: https://www.schaeffler.com/en/group/executive-board/