25 años de investigación del hidrógeno de Hyundai
Yo opino que el hidrógeno será el futuro de la automoción porque al fin y al cabo son vehículos eléctricos con combustible que emana agua por el tubo de escape. Actualmente no hay la tecnología suficiente para transportar el hidrógeno y para cargarlo tiene que ir a mucha presión. No se ha investigado todavía mucho, pero tiempo al tiempo. Dadle a un ingeniero ese reto y lo solucionará, aunque de momento, es un combustible que no está investigado porque no interesa. No hay tampoco infraestructuras suficientes y nos venden el vehículo eléctrico (muy caro) como que es el maná y que no contamina, como hace 20 años nos vendían vehículos diésel hasta en urbanos y ahora los combustibles fósiles y, sobre todo el diésel, es el "demonio.
No sé por donde irán los "tiros" en el futuro, pero de momento nos quieren limitar las libertades que ya tenemos, pero hay algunas marcas (sobre todo asiáticas) que apuestan, además de por todas las tecnologías existentes, por el hidrógeno. Toyota es una de ellas y ahora, se han cumplido 25 años desde la creación del departamento de desarrollo de tecnologías de pila de combustible de hidrógeno de Hyundai.
A lo largo de ese tiempo, Hyundai ha investigado y desarrollado multitud de vehículos para aplicar la energía de hidrógeno en todas las formas de transporte. Y, más allá de una movilidad basada en el hidrógeno, Hyundai también está trabajando hacia un ecosistema de hidrógeno integrado: producción, almacenamiento, transporte y entrega.
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Hyundai va a ser el primer fabricante de automóviles en aplicar sistemas de pila de combustible a todos los modelos de vehículos comerciales en 2028 y espera un precio de vehículo eléctrico de pila de combustible comparable al de un vehículo eléctrico de batería para 2030. El Grupo aplicará sistemas de pilas de combustible a todo tipo de movilidad y quiere llevar la tecnología a todos los demás aspectos de la sociedad, incluidos hogares, edificios y plantas de energía como soluciones energéticas.
Pero nos vamos ha centrar los vehículos, que es nuestro medio.
Hyundai Santa Fe FCEV (2000)
El primer paso hacia el desarrollo de vehículos completos fue la colaboración en el Proyecto Mercury entre Hyundai y United Technologies Corporation. Durante la colaboración se desarrollaron varios vehículos, con mejoras del sistema de propulsión y el aumento de la autonomía, que culminaron en el Mercury, basado en un Hyundai Santa Fe. Con un depósito de hidrógeno de 350 bares, los primeros prototipos estaban equipado con una pila de combustible de 75 kW, ofrecían una autonomía de 180 kilómetros y alcanzaban 124 km/h.
En el Challenge Bibendum de 2001, el Santa Fe FCEV obtuvo medallas de oro tanto en la prueba de emisiones como en la de ruido, y recibió medallas de plata por su desempeño en las pruebas de slalom y de eficiencia de combustible.
La variante FCHEV, presentada en al Challenge Bibendum 2003, contaba con un sistema de recuperación de energía (frenada regenerativa) para proporcionar una mayor eficiencia de combustible.
Tucson FCEV (2004)
Presentado en el Salón del Automóvil de Ginebra 2004, el nuevo Tucson FCEV aumentaba las prestaciones y autonomía, además de poder arrancar en climas fríos, gracias a una nueva pila de combustible, de mayor potencia, y una nueva batería de polímero de iones de litio.
Estaba construido con componentes de aluminio y tenia una relación potencia-peso similar a la de un SUV convencional. También presentaba bajos niveles de ruido y un habitáculo espacioso que ofrecía el mismo nivel de confort y comodidad que su versión de gasolina.
La pila de combustible se desarrolló junto a UTC Fuel Cells, pero diferencia del Santa Fe FCEV, el programa FCEV del Tucson se ejecutó en paralelo con el modelo convencional, proporcionando datos de ingeniería totalmente digitalizados desde las primeras fases.
La pila de combustible del Tucson FCEV se reubicó en la parte delantera, bajo el capó delantero, a diferencia de su predecesor, que contaba con una instalación bajo el piso. El Tucson FCEV era capaz de arrancar y funcionar a temperaturas bajo cero; y ampliaba su autonomía a 300 km gracias a sus depósitos de almacenamiento de hidrógeno de 152 litros. La velocidad máxima también aumentó, hasta 150 km/h.
Se operaron varias flotas de prueba del Tucson FCEV en Estados Unidos, Corea y Alemania, con más de 200 unidades.
En este año se presentó el autobús FCEV de primera generación, que utilizó un sistema de pila de combustible de 160 kW y un único motor eléctrico de 240 KW, para ofrecer una autonomía de 380 kilómetros y una velocidad máxima de 75 km/h.
El primer autobús eléctrico de pila de combustible de Hyundai debutó en el Mundial de Fútbol de Alemania, donde sirvió de lanzadera VIP en Múnich. Fue la primera vez que un autobús con pila de combustible se homologó y certificó para circular por carreteras europeas.
En 2007 se presenta el primer automóvil Hyundai con una pila de combustible diseñado, al 100% de la por la marca coreana. Este modelo ofrecía 100 kW de potencia y disponía de una autonomía de 370 kilómetros. Obtuvo la victoria en la categoría FCEV en la Challenge Bibendum de 2007, siendo el único vehículo eléctrico de pila de combustible que obtuvo una puntuación perfecta en la competición
La autonomía se mantiene en 380 km, pero la potencia de la nueva pila de combustible aumenta a 200 kW. Basado en la plataforma de autobuses Low Floor Aero City, el autobús eléctrico de pila de combustible más reciente presentaba una nueva arquitectura con tres motores síncronos de 100 kW, dispuestos en paralelo para proporcionar un total de 300 kW de propulsión, lo que posibilitaba una mejora del 33% en la velocidad máxima, que llegaba a 100 km/h. Además, la nueva especificación del motor mejoraba la fiabilidad del sistema. Este autobús disponía de seis depósitos de hidrógeno a 350 bares de presión y tenia capacidad para 26 pasajeros.
Prototipo ix35/Tucson FCEV (2010)
Hyundai presentó este prototipo en el Salón del Automóvil de Ginebra de 2010 e incorporaba varias innovaciones importantes, como la adopción de separadores metálicos en la pila de combustible, que sustituían a los anteriores de grafito, cuya fabricación era extremadamente difícil y cara. También presentaba mejoras en la modularización, que simplificaban el montaje final y mejoraban la producción. Otras mejoras fueron la adopción de la batería de almacenamiento eléctrico de polímero de iones de Litio de 21 kW en lugar de los supercondensadores; y de motores de inducción en lugar de motores de imanes permanentes.
Con una pila de combustible de 100 kW de potencia, este modelo aumentaba la velocidad máxima hasta 160 km/h y ofrecía una autonomía de 650 kilómetros.
El liderazgo tecnológico en el hidrógeno permite a Hyundai lanzar, en 2013, el primer automóvil del mundo con pila de combustible en serie. El Hyundai Tucson FCEV, conocido como Hyundai ix35 Fuel Cell, fue un adelantado a su tiempo. Este modelo ofrecía numerosas mejoras respecto a su predecesor, como una autonomía de conducción que se ha ampliado en más de un 50% y una eficiencia de combustible incrementada en un 15%.
El ix35 Fuel Cell está equipado con un motor eléctrico de 136 CV y 300 Nm que le permite alcanzar una velocidad máxima de 160 km/h y acelerar de 0 a 100 km/h en 12,5 segundos. Dos tanques de almacenamiento de hidrógeno, con una capacidad total de 5,64 kg, permiten al vehículo recorrer un total de 594 km con una sola carga, gracias a un consumo medio de 0,95 kilos de hidrógeno cada 100 kilómetros. La energía se almacena en una batería de polímero de iones de litio de 24 kWh. Hizo historia y batió numerosos récords para coches de hidrógeno, como el de autonomía (700 km), distancia recorrida en 24 horas (2.382 km) o velocidad máxima (170 km/h); además de ganar el premio FuturAuto 2013 por sus innovaciones técnicas.
Se comercializaron más de 700 unidades en Estados Unidos, que recorrieron más de 4 millones de kilómetros. El Tucson FCEV demostró un rendimiento óptimo en todas las condiciones y en un uso real, a diversas temperaturas, con diferentes estilos de conducción… También se comprobó la validez del arranque en frío o el proceso de repostaje. Los que los compraron fueron "conejillos de indias" (básicamente, como ahora con los coches eléctricos).
Este concept representa la visión de Hyundai de cómo los coches responderán a las necesidades de movilidad del futuro. En el exterior presenta una interpretación del lenguaje de diseño establecido por Hyundai. La silueta está libre de adornos innecesarios y presenta detalles mínimos. Los paneles de la carrocería están fabricados con acero avanzado superligero procedente de la planta siderúrgica de Hyundai.
La estructura ultraligera del Intrado demuestra la motivación de Hyundai de producir coches más ligeros y resistentes, que sean aún mejores de conducir y más fáciles de reparar. La estructura central de carbono se construye utilizando nuevas técnicas de fabricación que, en conjunto, tienen el potencial de cambiar la forma en que se fabrican los coches.
El Intrado está propulsado por una pila de combustible de hidrógeno de última generación, combinada una batería de iones de litio de 36 kWh. Con una autonomía de hasta 600 kilómetros, promete una dinámica de conducción más ágil y con una gran capacidad de respuesta.
Este concept combina belleza y funcionalidad como coche de carreras, y cuenta con un sistema de propulsión de pila de combustible tan vanguardista como la carrocería que lo envuelve.
Se basa en la primera pila de combustible de hidrógeno producida en serie del mundo, desarrollada por Hyundai en 2013. Ofrece una potencia total de 640 kW (884 CV) y la pila de combustible doble proporciona 500 kW (680 CV) y un sistema de supercondensadores genera 150 kW (204 CV) adicionales utilizando la energía de la frenada regenerativa. Toda esta potencia es suministrada por el potente sistema IIDC. La estructura de plástico reforzado con carbono y las pilas de combustible compactas y ligeras posibilitan un conjunto extremadamente ligero, de sólo 972 kg. Con esa relación peso-potencia, es capaz de acelerar de 0 a 100 km/h en 2,8 segundos y de alcanzar una velocidad máxima de 340 km/h.
FE FCEV concept (2017)
Fue el anticipo del Hyundai Nexo. Su nombre significa Future Eco y la forma fluida del FE Fuel Cell Concept estaba inspirada en la naturaleza y en el agua y su diseño elegante, destaca su naturaleza no contaminante.
El FE Concept muestra la cuarta generación de tecnología de pilas de combustible de hidrógeno de Hyundai, una evolución conseguida gracias a los programas de investigación, desarrollo y evaluación en conducción real en todo el mundo. En comparación con el sistema del Tucson ix35 Fuel Cell, la nueva tecnología es un 20% más ligera y consigue un 10% más de eficiencia. Además, la densidad de potencia de la batería de pilas de combustible es un 30% mayor, lo que aumenta notablemente la autonomía del vehículo.
En el interior, un humidificador de aire recicla el agua emitida por la circulación de la energía del hidrógeno limpio del vehículo para crear un ambiente más agradable. Y el maletero lleva un espacio de almacenamiento y carga integrado para un scooter eléctrico, lo que demuestra que Hyundai está desarrollando soluciones de movilidad adaptadas a los estilos de vida futuros.
Hyundai Nexo (2018)
El Hyundai Nexo fue lanzado en 2018 y es el vehículo de pila de combustible más avanzado del mundo y el abanderado tecnológico de la familia de automóviles sostenibles de Hyundai. Este modelo no solo ofrece la tecnología de hidrógeno más avanzada, sino también dispone de conducción autónoma nivel 4.
Está desarrollado y construido sobre la nueva plataforma Vehículo Utilitario del Futuro y su diseño está inspirado en la naturaleza que nos rodea. Con su silueta aerodinámica y un techo flotante, la forma exterior resalta una integración suave y perfecta de la eficiencia y el diseño.
Este modelo combina la practicidad de un crossover con la tecnología electrificada más avanzada. El Nexo equipa una nueva planta de pila de combustible que ha sido optimizada en términos de durabilidad, prestaciones y ligereza. Gracias a ello, acelera de 0 a 100 km/h en 9,2 segundos y alcanza 179 km/h de velocidad máxima. El propulsor de pila de combustible cuenta tanto con una optimizada tasa de utilización del hidrógeno con de eficiencia de componentes y da como resultado un consumo de combustible de 0,95 kilogramos cada 100 kilómetros.
Ofrece una autonomía de 666 km y una elevada durabilidad, con una vida útil de, al menos, diez años o 160.000 kilómetros.
El Nexo es también un líder en seguridad, con la calificación de cinco estrellas en las pruebas de choque de Euro NCAP. En 2018 también tuvo el honor de ser el primer coche de pila de hidrogeno matriculado en España aunque luego el Toyota Mirai ha acaparado todos los flashes de las cámaras.
Autobús Elec City Fuel Cell (2019)
La tercera generación del autobús de hidrógeno de Hyundai comenzó su andadura comercial en Corea en 2019, donde se han puesto en funcionamiento un total de 108 unidades; y en 2021 han dado el salto a Europa, en la ciudad de Múnich (territorio de BMW). Con estas pruebas reales, la empresa espera demostrar que los autobuses impulsados por hidrógeno son una solución viable y eficiente para el transporte comercial.
El autobús Elec City de Hyundai está equipado con pila de combustible de hidrógeno de 180 kW, que consta de dos pilas de combustible de hidrógeno de 90 kW, equipadas con una capa de difusión de hidrógeno duradera y una membrana electrolítica. La potencia máxima de 180 kW proporciona una gran fuerza motriz, incluso en carreteras accidentadas. Hay cinco depósitos de hidrógeno en el techo, para otorgar a este autobús más de 500 km de autonomía.
Hyundai presentó en 2019 el primer vehículo industrial pesado del mundo impulsado por una pila de combustible de hidrógeno. Ese mismo año, Hyundai creó una empresa conjunta con la compañía suiza H2 Energy para crear Hyundai Hydrogen Mobility. Con sede en Suiza, HHM alquila los camiones de pila de combustible XCIENT a operadores de camiones comerciales en una base de pago por uso que incluye también el suministro de hidrógeno. Estos camiones ya han recorrido más de cuatro millones de kilómetros y han demostrado su viabilidad para el transporte pesado en el futuro.
La tecnología de hidrógeno es especialmente adecuada para el transporte marítimo comercial y la logística debido a su gran autonomía y a los tiempos de repostaje. El sistema de doble pila de combustible proporciona energía suficiente para conducir los camiones pesados por el terreno de la región. En 2021 se presentó una actualización de este modelo, con un nuevo diseño, mejoras de rendimiento y una nueva configuración de carrocería rígida 6x2, que se suma a la original 4x2.
El XCIENT Fuel Cell 2021 está equipado con un sistema de pila de combustible de hidrógeno de 180 kW, modificado para este modelo, gracias al empleo de dos pilas de combustible de 90 kW. La durabilidad del sistema de pila de combustible y la eficiencia general del vehículo han sido mejoradas para estar en sintonía con las demandas de los operadores de flotas. El motor eléctrico de 350 kW, con un par máximo de 2.237 Nm, permite además una conducción muy dinámica para ser un camión.
HDC-6 NEPTUNE (2020)
Este concept del camión eléctrico de pila de combustible alimentado con hidrógeno está inspirado en los trenes aerodinámicos de Nueva York de la década de los 30´s. El HDC-6 NEPTUNE emplea una estructura sólida con un diseño frontal liso y redondeado para crear una única estructura. Hyundai tiene previsto lanzar el HDC-6 NEPTUNE en los próximos tres o cuatro años desarrollando un sistema mejorado de pilas de combustible de alta durabilidad y potencia, optimizado para camiones pesados.
N Vision 74 concept (2022)
El N Vision 74 es un laboratorio rodante híbrido de pila de combustible y se inspira tanto en la tecnología como en el diseño, que enraízan en la visión de sostenibilidad de la submarca N anunciada en 2015 y en la pasión de Hyundai por las altas prestaciones desde 1974.
En términos de diseño, rinde homenaje al concepto del Hyundai Pony Coupe de 1974, desarrollado por el diseñador de automóviles Giorgetto Giugiaro. Este concepto se convertiría más adelante en prototipos para el diseño del primer deportivo de producción de Hyundai, pero al final no pudo llegar a producción, aunque su atrevida actitud marcó la pauta a seguir por Hyundai N.
Los ingenieros de Hyundai han desarrollado una estructura híbrida que combina una batería eléctrica de 62,54 kW con un sistema de pila de combustible de hidrógeno de 95 kW de potencia, colocado en una disposición completamente nueva. Con una potencia máxima de 500 kW, supera los 250 km/h de velocidad máxima y los 500 kilómetros de autonomía.
Trailer drone (2022)
Trailer Drone es un sistema de transporte de contenedores propulsado por hidrógeno capaz de funcionar de forma totalmente autónoma. Con una cantidad de tanques de hidrógeno empaquetados de manera inteligente y adaptados al perfil del viaje. Trailer Drone garantiza más de 1.000 km de autonomía, comparable a los sistemas de transporte de contenedores existentes.
Esta cabeza tractora de clase 8 ha sido desarrollada para el mercado estadounidense con el fin de demostrar la viabilidad del hidrógeno en el transporte pesado. El plan de Hyundai para los camiones XCIENT Fuel Cell es crear asociaciones locales para formar una sólida cadena de valor del hidrógeno como pilares para acelerar el despliegue de flotas limpias en EE.UU.
Esta cabeza tractora 6x4 está equipada con dos sistemas de pila de combustible de hidrógeno de 90 kW y un motor eléctrico de 350 kW. Su peso bruto combinado es de un máximo de 37 toneladas y ofrece un alcance de conducción de más de 725 kilómetros, incluso cuando está completamente cargado.
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