Há 30 anos a Daimler dava início as pesquisa com veículos equipados com células de combustível

Além de caminhões e ônibus movidos exclusivamente por unidades elétricas baseadas em bateria, os veículos comerciais da Daimler Truck AG também usarão células de combustível como fonte de energia: os caminhões entrarão em produção em série na segunda metade desta década, os testes com clientes são programados para 2023. E testes reais de ônibus urbanos nas mãos dos clientes também estão a chegar. A estação de energia a bordo gera eletricidade a partir do hidrogênio. A empresa tem uma vasta experiência com essa tecnologia – a pesquisa com células de combustível começou há 30 anos.

Em 25 de fevereiro de 1991, o desenvolvimento de uma unidade de célula de combustível para alimentar um veículo elétrico começou com uma proposta de projeto da Dornier GmbH em Friedrichshafen, então membro do Grupo. Esta foi a era do “Grupo de Tecnologia Integrada”: foi sob este guarda-chuva corporativo que a então Daimler-Benz AG reuniu várias empresas de diferentes setores. Campos como digital e eletrônica de computadores, bem como viagens espaciais, enriqueceram o acervo de conhecimento do Grupo, que também beneficiou o campo tradicional da tecnologia automotiva.

A Dornier estava desenvolvendo sistemas para viagens espaciais tripuladas, incluindo uma célula de combustível AFC (célula de combustível alcalina) para ser usada para fornecer energia. Na década de 1980, surgiu uma nova tecnologia de célula de combustível: a célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC). Esse sistema usa temperaturas comparativamente baixas entre 60 e 120 graus Celsius, o que torna concebível seu uso como conversores de energia em carros elétricos para gerar eletricidade a partir do hidrogênio. Isso é exatamente o que os desenvolvedores do grupo propuseram. No entanto, a ideia foi inicialmente rejeitada – o momento para essa mudança obviamente ainda não estava maduro.

Então, o projeto recebeu um impulso em 1991: o professor Hartmut Weule havia assumido a gestão da divisão de pesquisa da Daimler-Benz pouco antes disso. Como resultado, ele aceitou o projeto de esquema para desenvolver uma unidade de energia de célula de combustível para um veículo elétrico.

Tempo de desenvolvimento de apenas dois anos para o primeiro modelo de demonstração

Essa era a luz verde que os engenheiros esperavam. Em apenas algumas semanas, eles desenvolveram um conceito bem definido para um módulo de acionamento e o apresentaram a Weule. Em novembro de 1991, ele aprovou a construção de um modelo de demonstração e liberou financiamento por dois anos. Não demorou muito para o desenvolvimento de uma tecnologia que, até então, nunca existira naquela forma. Mas o objetivo da mobilidade livre de emissões era tentador: a corrente elétrica para o motor de acionamento era gerada pela conversão eletroquímica do hidrogênio, cujo único subproduto era a água.

O restante da narrativa é história e a fase de desenvolvimento rápido foi um sucesso. Em 13 de abril de 1994, a empresa apresentou ao público o NECAR, o “Novo Carro Elétrico”. Naquela época, o veículo inovador já tinha vários milhares de quilômetros rodados – estava na estrada desde dezembro de 1993 e rodou sem problemas durante todo esse tempo. Este foi mais um marco na história inovadora da Mercedes-Benz.

Uma van Mercedes-Benz MB 100 se tornou um laboratório móvel para a tecnologia do futuro. Não porque as aplicações de veículos comerciais fossem o foco principal na época, mas porque o módulo de tração pesava cerca de 800 quilos e ainda exigia muito espaço – ocupando quase todo o compartimento de carga. O veículo cumpriu sua missão e demonstrou que os acionamentos de células de combustível eram, de fato, adequados para veículos rodoviários. O NECAR conseguiu percorrer cerca de 130 km com um tanque de hidrogênio e sua velocidade máxima foi de 90 km / h. A potência do motor elétrico era de 30 kW (41 HP). O NECAR foi um marco. Hoje, ele está no Museu da Mercedes-Benz em Stuttgart.

A empresa seguiu por esse caminho. As etapas de desenvolvimento nos anos seguintes tornaram a tecnologia de célula de combustível mais adequada para o uso diário. Por exemplo, ficou mais fácil integrar todos os componentes dos veículos, o desempenho aumentou e a capacidade de partida a frio melhorou. Cada veículo com célula de combustível Mercedes-Benz documentou o progresso feito no desenvolvimento nos anos subsequentes. Os veículos comerciais também foram equipados com a inovadora tecnologia de acionamento. Os ônibus que operam serviços regulares de passageiros também foram testados – com uma estreia no NEBUS (Novo Ônibus Elétrico) em 1997. Nos anos subsequentes, a Mercedes-Benz reuniu valiosos conhecimentos com cerca de uma dúzia de ônibus urbanos na base Citaro em serviço regular em várias áreas metropolitanas em Europa, Austrália e China.

O protótipo do Mercedes-Benz GLC F-CELL foi apresentado em 2017 no Salão Internacional do Automóvel (IAA) em Frankfurt. Este, o primeiro veículo elétrico do mundo com célula de combustível e tecnologia híbrida plug-in, foi usado inicialmente por clientes da frota a partir de 2018 e por outros clientes empresariais e particulares a partir de 2019. Em apenas três minutos, os tanques do veículo puderam ser abastecidos com gás hidrogênio em uma pressão de 700 bar. O alcance baseado em hidrogênio do veículo elétrico de 155 kW (211 HP) era de cerca de 430 quilômetros no ciclo de direção europeu do NEDC, além de aproximadamente outros 50 quilômetros em modo híbrido usando eletricidade da bateria.

A célula de combustível em veículos comerciais

A Daimler Truck AG está focada no desenvolvimento e aplicação de células de combustível em caminhões pesados ​​e ônibus urbanos. A célula de combustível é ideal em ônibus urbanos elétricos a bateria como extensor de alcance. Para caminhões, está predestinado a operações de transporte de longa distância flexíveis e exigentes de até 1.000 quilômetros e mais – graças ao uso de hidrogênio líquido.

Em 2020, a Daimler Truck AG celebrou a estreia mundial do Mercedes-Benz GenH2 Truck, um caminhão conceito de célula de combustível. A empresa planeja o lançamento da produção para a segunda metade da década. Também no ano passado, a Daimler Truck AG fundou a Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG para reunir todas as atividades de células de combustível em todo o Grupo. Além do Dr. Andreas Gorbach, o Conselho de Administração inclui o Prof. Christian Mohrdieck, que foi responsável e promoveu ativamente as atividades de células de combustível na Daimler em vários cargos de gestão por mais de duas décadas.

A Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG será transferida para uma joint venture com o Grupo Volvo. Um acordo vinculativo para isso foi assinado entre o Grupo Volvo e a Daimler Truck AG no final de 2020. O objetivo é desenvolver, produzir e comercializar sistemas de células de combustível. Além do uso em caminhões pesados ​​como foco principal, os sistemas também serão oferecidos para outras aplicações.