El Opel HydroGen3 en el 2º Congreso Europeo del Hidrógeno

Zaragoza, 22 de noviembre de 2005

  • El HydroGen3 es el prototipo de pila de combustible desarrollado por General Motors y Opel con el objetivo de contribuir a la movilidad sostenible
  • Las inversiones de GM en el desarrollo de la pila de combustible han superado ya los 1.000 millones de dólares
  • La producción de serie de automóviles de pila de combustible está cada vez más cerca

En el marco del 2º Congreso Europeo del Hidrógeno organizado por la Fundación del Hidrógeno de Aragón de la que General Motors España es miembro, que se celebra del 22 al 25 de noviembre de 2005 en Zaragoza, General Motors muestra que la propulsión alternativa ya ha dado el gran salto desde los laboratorios de investigación hasta la carretera con el HydroGen3. Este prototipo de pila de combustible mediante hidrógeno, desarrollado por GM y Opel con unas inversiones en investigación que superan los 1.000 millones de dólares, se está sometiendo actualmente a pruebas prácticas en labores de reparto en Berlín en cooperación con la cadena de grandes almacenes de mobiliario IKEA.

En la actualidad hay más de 6 mil millones de personas en el mundo y en el año 2030 se espera que la cifra supere los 8 mil millones. Durante este periodo de tiempo, el porcentaje de población que tendrá un vehículo crecerá del 12% al 17%, según las previsiones. Esto se traduce en que la cifra de 775 millones de vehículos motorizados que recorren las carreteras de todo el mundo hoy en día, aumentará hasta alrededor de 1.500 millones en 2030. Por tanto, reducir el consumo y las emisiones es un imperativo. GM es totalmente consciente de sus responsabilidades y, gracias a la tecnología de pila de combustible con hidrógeno, tiene una visión de movilidad libre de emisiones para el futuro.

Desde la perspectiva de la industria de automoción, el hidrógeno ofrece un potencial enorme como energía, no sólo por los beneficios medioambientales que puede proporcionar, sino también porque fomentaría la competencia de precios en el sector energético, lo que podría estabilizar a largo plazo los costes del petróleo y la energía al disminuir el porcentaje actual del 98% de dependencia del petróleo, y llevaría al uso de una gran diversidad de fuentes de energía, que incluirían las energías renovables. El compromiso de la industria de automoción en tecnología de pila de combustible es parte de una estrategia para el futuro de la movilidad sostenible.

La producción de serie de coches de pila de combustible más cerca

Con más de 1.000 millones de dólares de inversión, General Motors cuenta actualmente con 600 científicos e ingenieros en centros de investigación de Estados Unidos, Japón y Alemania, trabajando bajo el paraguas de GM Fuel Cell Activities (Actividades de Pila de Combustible de GM) para que el sistema de propulsión de pila de combustible esté listo para su producción en grandes volúmenes. El prototipo de desarrollo HydroGen3 es uno de los resultados de su trabajo. Actualmente, General Motors cuenta con vehículos rodando en pruebas en Washington D.C., California, Tokio, Shanghai y Berlín.

Los esfuerzos de GM no sólo se centran en la integración de la tecnología de pila de combustible en las actuales plataformas de vehículos, sino que también tiene el objetivo de desarrollar coches que estén específicamente diseñados para la propulsión de pila de combustible. El último avance conseguido en este campo es el GM Sequel, sucesor de los coches de concepto AUTOnomy y Hy-wire. Presentado en la última edición del Salón Internacional del Automóvil de Detroit 2005, el GM Sequel ofrece una autonomía de 480 kilómetros, sin restar espacio al maletero y al habitáculo, ya que su estructura se ha diseñado a partir de cero y teniendo como referencia los depósitos de hidrógeno, al contrario de lo que ocurre en otros vehículos de pila de combustible, en los que la estructura ha sido diseñada en un principio para un depósito de combustible convencional.

El amplio trabajo de investigación y desarrollo llevado a cabo por GM ha demostrado que el uso de la pila de combustible mediante hidrógeno como tecnología de propulsión para los vehículos del futuro es factible. En la actualidad los trabajos están centrados en la fiabilidad y los costes, elementos claves para que esta nueva tecnología sea totalmente competitiva. El objetivo de General Motors es diseñar y validar un sistema de propulsión de pila de combustible en 2010 que sea competitivo con los actuales motores de combustión interna en términos de prestaciones y durabilidad, para acometer la producción de volumen.

El Opel HydroGen3: corredor de un maratón, campeón de un rally y vehículo para reparto

El HydroGen3, sucesor del prototipo HydroGen1 presentado en la primavera del año 2000 y también basado en el Zafira, cuenta con 200 unidades de célula de combustible conectadas en serie en el bloque de pila de combustible que hay debajo del capó que producen la energía eléctrica. Estas células propulsan el motor eléctrico de 82 CV/60kW del HydroGen3. El grupo motriz, que desarrolla un par motor máximo de 215 Nm, ofrece una velocidad máxima de 160 km/h y acelera el Zafira propulsado por pila de combustible de 0 a 100 km/h en alrededor de 16 segundos prácticamente en silencio. En el Maratón de Pila de Combustible celebrado en el verano de 2004, el HydroGen3 recorrió una distancia de 9.696 kilómetros a través de 14 países europeos sin mayores problemas. En abril de 2005, ganó el Rally de Montecarlo para vehículos propulsados por pila de combustible.

GM y Opel están actualmente añadiendo a su experiencia práctica en tecnología de pila de combustible un programa de pruebas con el grupo sueco de grandes almacenes de mobiliario IKEA. El vehículo de pila de combustible sin emisiones HydroGen3, basado en el Opel Zafira, ha estado realizando entregas de mercancías a los clientes de IKEA en Berlín desde principios del verano pasado. Los compradores de muebles que optan por entrega a domicilio se sorprenden al no oír la llegada del vehículo a la puerta de su casa, debido al silencioso funcionamiento del HydroGen3 propulsado con hidrógeno líquido.

Estas pruebas se están llevado a cabo como parte del Proyecto de Socios en Energías Limpias de Berlín (Clean Energy Partnership Berlin &endash; CEP &endash; Project), que está examinando las prestaciones de un total de 17 vehículos propulsados por hidrógeno en condiciones reales de conducción. La estación de servicio de hidrógeno y gas más grande del mundo se inauguró en la capital alemana en el otoño de 2004. Esta estación de servicio de Messedamm, Berlín, ofrece al público la posibilidad de repostar con gasolina, diesel así como con gas e hidrógeno líquido.

El GM Sequel: Prestaciones y una mejorada autonomía máxima

El GM Sequel es un producto que incorpora todos los resultados de la intensa investigación realizada por el mayor fabricante de automóviles del mundo sobre vehículos de pila de combustible en los últimos años. Este espacioso vehículo se ha diseñado desde cero para conseguir las emisiones cero de la propulsión con hidrógeno.

El espacio ganado gracias a la aplicación de la tecnología by-wire (por cable) para la dirección y el sistema de control de frenos, se utiliza para los tres depósitos de alta presión. La ubicación de estos depósitos en el centro del chasis permite una buena protección y beneficia al centro de gravedad del vehículo. Con un gran número de detalladas modificaciones técnicas, el sistema de propulsión de pila de combustible es lo avanzado de la tecnología.

Gracias al incremento de potencia del 25% de la nueva generación del bloque de pila de combustible de GM, el Sequel puede acelerar de 0 a 100 km/h en menos de 10 segundos, al tiempo que sólo emite vapor de agua. El Sequel cuenta ahora con una autonomía de 480 kilómetros, comparable a la de un vehículo propulsado de forma convencional. En palabras de Byron McCormick, Director Ejecutivo de Actividades de Pila de Combustible de GM: "El Sequel es el primer vehículo de pila de combustible de la industria del automóvil que ofrece una autonomía de combustible y unas prestaciones en línea con las expectativas de la gente. Esto representa un gran paso adelante hacia la producción comercial de vehículos de pila de combustible."

El módulo de propulsión de pila de combustible consiste en un depósito de células de combustible, hidrógeno y un sistema auxiliar que procesa el aire, un sistema de refrigeración, y un sistema de distribución de alto voltaje. Esta unidad entrega 73 kW a los motores de tracción eléctricos más la electricidad para la calefacción, ventilación y el aire acondicionado, las electrónicas by-wire (por cable) y la batería. El módulo de propulsión de pila de combustible es mucho más simple y más eficiente que el módulo del HydroGen3.

Visión: Emisiones Cero

El HydroGen3 propulsado por pila de combustible mediante hidrógeno, una de las principales apuestas de GM para demostrar que los automóviles pueden ser más ecológicos

La historia del automóvil es también la historia de los motores de combustión interna y la búsqueda de formas alternativas de propulsión. A lo largo de su historia corporativa, el espíritu pionero de General Motors ha sido imparable. El Grupo ha utilizado cohetes y turbinas para propulsar sus coches, y sus vehículos han circulado hasta en la luna. En la actualidad, las investigaciones que realiza GM están centradas en la visión de automóviles con "Emisiones Cero". Gracias a los innovadores vehículos de pila de combustible, con la propulsión híbrida como un paso intermedio, la movilidad con emisiones cero se está convirtiendo en una realidad tangible.

En la exposición instalada en el Auditorio de Zaragoza, con motivo del 2º Congreso Europeo del Hidrógeno (del 22 al 25 de noviembre de 2005), General Motors presenta su visión del futuro del automóvil, con una unidad seccionada del prototipo HydroGen3 de pila de combustible mediante hidrógeno, basado en el Opel Zafira, así como con otra unidad de HydroGen3 que actualmente está utilizando IKEA en Berlín, para realizar entregas a domicilio. Los asistentes a este congreso, en el que se analiza la situación actual de la tecnología de pila de combustible mediante hidrógeno y su perspectiva de aplicación práctica para conseguir un sistema energético y una movilidad más sostenible, también pueden visitar la zona GM de la exposición. En esta área especial, además de ver "in situ" el prototipo HydroGen3 seccionado en el que se puede apreciar todos los elementos y dispositivos que permiten su funcionamiento, también se exhiben unos paneles explicativos sobre la pila de combustible, el camino recorrido por GM para conseguir vehículos con emisiones cero y la aplicación práctica en la carretera con el coche de concepto HydroGen3 que, repostado con hidrógeno líquido y un funcionamiento silencioso, está prestando servicios de reparto a los clientes de IKEA en Berlín, como parte del Proyecto de Demostración de Socios en Energías Limpias de Berlín (Clean Energy Partnership &endash; CEP).

Los principales objetivos de la actual estrategia de General Motors en sistemas de propulsión de tecnología avanzada son reducir el nivel de emisiones y aumentar la eficiencia en el consumo, sin renunciar a un alto nivel de prestaciones. En este sentido, las investigaciones y desarrollo de nuevas sistemas de propulsión se centran, en primera instancia en la optimización de los actuales motores diesel y gasolina, seguido de los modelos de gas natural, gas licuado y etanol, mientras que la propulsión híbrida sería un paso intermedio hacia la tecnología de pila de combustible mediante hidrógeno.

Iniciativa medioambiental: Disponibilidad de sistemas de filtro de partículas diesel

Para los modelos Opel/Vauxhall, Cadillac y Saab con los motores 1.9 l. diesel common-rail y otras propulsores diesel, GM Powertrain ha desarrollado un sistema de Filtro de Partículas Diesel (Diesel Particulate Filter &endash; DPF) sin mantenimiento. Esta solución inteligente y compatible con el medioambiente no necesita aditivos para el combustible, evitando así los inconvenientes de los sistemas anteriores. El sistema DPF de GM Powertrain está integrado en el sistema electrónico de gestión del motor y funciona sin disminuir las prestaciones o incrementar el consumo. El proceso de depuración se desarrolla con un pre-catalizador cerca del motor y un convertidor bajo el suelo, reduciendo de forma efectiva las emisiones de escape que, además de partículas de hollín, también incluyen en mayor medida hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO).

Lista de alternativas: modelos propulsados con gas natural, gas licuado y etanol

Varias marcas de GM ofrecen modelos específicos en cada país diseñados para funcionar con los combustibles alternativos disponibles en esos países. Por ejemplo, el nuevo Opel Zafira 1.6 CNG y su modelo hermano Opel Combo 1.6 CNG, ambos de gas natural comprimido, incluyen el concepto de motor "monovalentplus" diseñado para conseguir la máxima eficiencia con gas natural.

Numerosos modelos Chevrolet, desde el compacto Kalos a los prácticos monovolúmenes Tacuma/Rezzo, funcionarán con gas licuado. Con su modelo 9-5 BioPower, Saab es el primer fabricante de automóviles premium que ofrece en el mercado sueco un motor que funciona con etanol, un biocombustible obtenido a partir de fuentes de energía renovables.

Fase intermedia: la tecnología híbrida combina la propulsión eléctrica y la combustión tradicional

General Motors Corporation, DaimlerChrysler y el Grupo BMW han llegado a un acuerdo para la formación de una alianza de igual a igual destinada al desarrollo conjunto de sistemas de propulsión híbridos. Los tres fabricantes de automóviles globales están cooperando para unir su experiencia con el objetivo de conseguir el desarrollo conjunto, rápido y eficiente de sistemas de propulsión híbridos de dos modos, que reducen el consumo de combustible sin restar capacidades al vehículo. Aunque el diseño híbrido de dos modos básico será común, cada compañía integrará individualmente el sistema híbrido en el diseño y fabricación de vehículos de acuerdo con las necesidades específicas de sus marcas.

A tal efecto, el nuevo Centro de Desarrollo de Híbridos de GM, DaimlerChrysler y BMW, en Troy, Míchigan (EE.UU.), desarrollará de forma conjunta el sistema modular y los componentes individuales: los motores eléctricos, las electrónicas de altas prestaciones, el sistema eléctrico, los sistemas de seguridad, la gestión de la energía y las unidades de control del sistema híbrido. Además, el Centro de Desarrollo también se responsabilizará de la integración del sistema y la gestión del proyecto.

Uno de los factores claves para asegurar un óptimo desarrollo es que este sistema híbrido de dos modos, permite una amplia gama de aplicaciones, como por ejemplo en automóviles de tracción delantera y de tracción trasera, en todo terrenos y en otro tipo de vehículos, de manera que se puede adaptar a muy variadas marcas y conceptos. Otra ventaja es que esta tecnología está diseñada para mejorar la aceleración al tiempo que optimiza la economía de consumo y aumenta la autonomía del vehículo, espaciando los repostajes.

GM espera presentar un sistema híbrido de dos modos a finales de 2007 en su gama más conocida de SUV de gran tamaño, el Chevrolet Tahoe y el GMC Yukon. El GMC Graphyte, que se presentó por primera vez en Europa en la pasada edición del Salón del Automóvil de Frankfurt, proporciona un adelanto de esta tecnología. Este coche de concepto es un SUV refinado y con las capacidades de un todo terreno, y está equipado con el último sistema híbrido que consume un 25 por ciento menos combustible que los SUV convencionales.

Con su diseño esculpido y elegante, y la parrilla con un marco metalizado, el Graphyte tiene un aire "urbanita". Este prototipo se ha diseñado y construido en el Estudio de Diseño Avanzado de GM en Coventry, Inglaterra. El Graphyte, de tamaño medio, incluye el sistema totalmente híbrido de dos modos de GM con múltiples patentes, combinado con el motor Vortec 5300 V-8 con la tecnología Cilindrada según la Demanda (Displacement on Demand).

Del laboratorio a la carretera: la tecnología de pila de combustible puesta a prueba

General Motors sólo ha tardado unos cuantos años en llevar la tecnología de pila de combustible de los laboratorios a aplicaciones prácticas. Una de estas aplicaciones es el HydroGen3 basado en el Zafira con su arquitectura de vehículo compacto y unas prestaciones que se han ido mejorando en pruebas de largo recorrido, como por ejemplo el Maratón de Pila de Combustible en el verano del año pasado.

En junio de este año, el fabricante de muebles IKEA se asoció con Opel en el Proyecto de Demostración de Socios en Energías Limpias de Berlín (Clean Energy Partnership &endash; CEP) para obtener experiencia práctica del HydroGen3 propulsado por hidrógeno. Un vehículo de pila de combustible de las mismas características que el que ganó cómodamente en su categoría el primer "Rally de Montecarlo para Vehículos de Pila de Combustible e Híbridos" el pasado mes de abril, se está utilizando para entregas a domicilio a los clientes de IKEA de la tienda de Spandau, en Berlín.

General Motors Corp. (GM) es el mayor fabricante de vehículos del mundo y emplea a 317.000 personas en el mundo entero. Fundado en 1908, GM ha sido líder de ventas mundial desde 1931. En la actualidad, GM cuenta con fábricas en 32 países, y sus vehículos se comercializan en 200 países diferentes. En 2004, GM vendió casi 9 millones de vehículos, un 4% más que el año anterior y la segunda cifra más alta de toda la historia de la compañía. La sede de GM se encuentra en el GM Renaissance Center, en Detroit (EE.UU.). Se puede consultar información adicional sobre GM y sus productos en la página web de prensa de la compañía: http://media.gm.com/eur o en la página web corporativa: www.gm.com.

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