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Bosch passa ai fatti: inizia la sua produzione di massa delle fuel cells idrogeno

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Bosch ha creato un accordo con la startup PowerCell Sweden per iniziare la produzione di massa della tecnologia delle celle a combustibile

Un’auto a idrogeno a celle a combustibile (fuel cells) fa il pieno in tre minuti ed ha un’autonomia che può raggiungere gli 800 chilometri con zero emissioni locali. Per queste ragioni la tecnologia dell’idrogeno a fuel cells avrà un posto di rilievo nel settore dei trasporti, in particolare quando si tratta di elettrificare i camion pesanti. Bosch e la startup PowerCell Sweden, per ridurre i costi di produzione delle fuel cells, stanno concentrando la loro attenzione sullo stack di celle a combustibile (PEM FC), il cuore del propulsore a idrogeno, nelle cui membrane avviene lo scambio protonico e lo scambio elettrochimico dei gas reagenti idrogeno e ossigeno che produce l’elettricità necessaria per azionare i motori elettrici di trazione dei veicoli a spese dell’altissimo contenuto energetico dell’idrogeno (PEM: Protonic Exchange Membrane).

Achim Moritz (a sinistra), product manager, Fuel Cell Mobility Solutions, e Per Wassén, CEO PowerCell Sweden.

Spiega Per Wassén, CEO di PowerCell Sweden “La collaborazione con Bosch ci consentirà di potenziare rapidamente la nostra tecnologia per la produzione su scala industriale”.

Una singola cella a combustibile genera solo una piccola quantità di energia, motivo per cui vengono impilate fra loro, separate da piastre bipolari. In un’autovettura, l’unione di circa 400 celle a combustibile produce fino a 120 kilowatt di potenza (163 cavalli). Per i maggiori requisiti di potenza dei veicoli commerciali, il numero di pile può essere aumentato. Il product manager di Bosch, Achim Moritz, aggiunge: “Un approccio importante è utilizzare materiali meno costosi. Prevediamo inoltre di compiere ulteriori progressi in altre aree, ad esempio aumentando la potenza delle singole celle”. Aggiunge che il costo di uno stack sarà ulteriormente ridotto man mano che il numero di unità prodotte aumenterà e sarà fondamentale la qualità dello stack di celle a combustibile. Ogni singolo stack deve funzionare in modo affidabile. “Le unità di controllo svolgono un ruolo chiave nel funzionamento del veicolo” continua Moritz “questi mini-computer controllano e gestiscono tutte le funzioni della cella a combustibile e dell’intero gruppo propulsore. È qui che Bosch è in vantaggio. L’azienda sviluppa ECU da molti anni. “Con una grande quantità di competenze ed esperienza interne in questo settore, possiamo sfruttare questi effetti sinergici anche per gli stack di celle a combustibile. Questa nostra esperienza è fondamentale per la gestione dell’hardware di un sistema a fuel cells a idrogeno perchè le molecole di idrogeno sono di piccole dimensioni e hanno una bassa viscosità, il che significa che la cella e lo stack debbono avere una tenuta perfetta per funzionare in modo efficiente e sicuro. L’ingegneria simultanea è uno dei nostri USP”, conclude Moritz. Anche Per Wassén sostiene questa idea: “Bosch è il principale fornitore di tecnologia automobilistica e ha una vasta esperienza e forza innovativa in questo settore. Il settore automobilistico è dominato da grandi multinazionali e caratterizzato da lunghi tempi di sviluppo e severi requisiti di qualità. Non importa quanto tecnologicamente avanzata possiamo essere noi della PowerCell, ma una startup avrebbe difficoltà a sfruttare da sola questo enorme potenziale di mercato. Collaborando con Bosch, aiuteremo la nostra tecnologia a svilupparsi in modo molto più rapido”, aggiunge il CEO di PowerCell Sweden “Per le automobili, la regola empirica per il contenuto energetico è che un chilo di idrogeno fornisce un’autonomia di 100 chilometri. Nel caso di autocarri pesanti, questo sale a circa dieci chili ma lì c’è lo spazio per un maggiore accumulo di idrogeno a bordo.

Mentre aziende come Bosch e PowerCell vanno avanti per la produzione di massa di celle a combustibile mobili, si sta eliminando un ostacolo che impedisce l’adozione di questa tecnologia: la disponibilità di stazioni di rifornimento di idrogeno. In molti paesi europei, il numero di stazioni di rifornimento di idrogeno è in aumento. Di recente sono stati deliberati decreti pubblici per finanziare in parte questa espansione infrastrutturale in Europa e ovunque nel Mondo. “Ci stiamo concentrando sui mercati in Cina, Nord America ed Europa, dove possiamo vedere nascere stazioni di rifornimento ovunque e, parallelamente, una volontà crescente da parte dell’industria automotive di adottare propulsori elettrici a celle a combustibile”, afferma Moritz.

Il percorso verso una mobilità senza emissioni basata sulla elettromobilità deve vedere affiancati lo sviluppo di propulsori puramente elettrici a batteria con quelli basati sulle e celle a combustibile. Bosch ha già fatto propria questa equidistanza tecnologica, con il risultato che questi innovativi stack di celle a combustibile stanno già uscendo dalle sue linee di produzione presso la sede di Stoccarda-Feuerbach.

“Qui a Stoccarda-Feuerbach, nello stabilimento più storico di Bosch, sta per nascere il futuro dell’idrogeno”, ha dichiarato Stefan Hartung, Presidente del Consiglio di amministrazione di Bosch, in occasione del Bosch Tech Day 2023. Entro il 2030, prevede di generare un fatturato di circa 5 miliardi di euro con le tecnologie a idrogeno. Lo stabilimento Bosch di Bamberg fornirà allo stabilimento di Feuerbach lo stack delle celle a combustibile. Lo stabilimento di Homburg, invece, metterà a disposizione ulteriori componenti del sistema, come il compressore elettrico dell’aria e i sistemi di ricircolo. “Bosch è una delle pochissime aziende in grado di produrre in serie una tecnologia complessa come quella delle celle a combustibile”, ha dichiarato Markus Heyn, membro del Consiglio di amministrazione di Bosch e Presidente di Bosch Mobility. La produzione del fuel cell power module non prenderà il via solo a Feuerbach, ma anche a Chongqing, in Cina. I componenti necessari proverranno dallo stabilimento di Wuxi. “Bosch è la prima azienda a produrre questi sistemi sia in Cina sia in Germania”, ha affermato Hartung. L’azienda sta inoltre sta pianificando la produzione di stack per applicazioni mobili nel suo stabilimento statunitense di Anderson, nella Carolina del Sud. Al momento, l’azienda ha già ricevuto quattro ordini per progetti di produzione e prevede di produrre milioni di propulsori fuel cells a idrogeno entro il 2030.

Fonte: Fuel Cell Mobility Solutions, Bosch