I veicoli a idrogeno utilizzano l’idrogeno come carburante.
La tecnologia impiegata per il funzionamento dei veicoli a idrogeno è quella a fuel cell.
Come abbiamo spiegato nell’articolo dedicato Fuel cell: come funzionano i veicoli a idrogeno e perché rappresentano la soluzione del futuro, i veicoli a idrogeno rappresentano un’opzione molto promettente per la decarbonizzazione del trasporto su strada.
Non solo, sono anche una valida alternativa ai veicoli ibridi ed elettrici.
Infatti, molte case automobilistiche guardano oggi con interesse alle fuel cell e ai veicoli alimentati a idrogeno.
In particolare, i primi prototipi di autoveicoli a fuel cell risalgono al 2019, sviluppati dall’azienda coreana Hyundai e dalla giapponese Toyota.
Tuttavia, da allora questa tecnologia si è rapidamente sviluppata e oggi quasi tutte le principali case automobilistiche propongono i loro modelli di veicoli a idrogeno.
In particolare, esistono tre tipologie di veicoli a idrogeno attualmente in commercio:
- le automobili e i suv fuel cell
- i furgoni elettrici fuel cell di medie dimensioni
- i camion a idrogeno
Vediamo più in dettaglio quali sono le principali caratteristiche di questi tre tipi di veicoli con tecnologia a idrogeno.
Le automobili a idrogeno
Le automobili a idrogeno utilizzano lo stesso motore delle auto elettriche.
Questo motore è unito ad una fuel cell e ad un serbatoio di H2 in sostituzione delle batterie al litio delle auto elettriche, che sono pesanti e con tempi di ricarica molto lunghi.
Le caratteristiche delle automobili a idrogeno
Le automobili a idrogeno presentano caratteristiche molto vantaggiose:
- mobilità a zero emissioni
- purificazione dell’aria
- rifornimento rapido presso una stazione a idrogeno
- autonomia di guida per lunga percorrenza
Infatti, le automobili a idrogeno oggi in commercio sfruttano tecnologie innovative che le rendono molto efficienti e non inquinanti.
Un esempio è la Toyota Mirai, con celle a combustibile alimentate ad idrogeno, che garantisce una mobilità a zero emissioni e un’autonomia di guida fino a 650 km.
Un altro esempio è quello della Hyundai NEXO, un SUV fuel cell con un’autonomia di guida di 666 km (WLTP).
NEXO non produce emissioni di scarico inquinanti.
Addirittura, mentre è in movimento migliora la qualità dell’aria intorno a sé. Infatti, il filtro di NEXO rimuove le microparticelle presenti e fornisce aria purificata al sistema fuel cell che ne necessita per il suo funzionamento.
L’aria inutilizzata viene espulsa all’esterno.
Altri veicoli a idrogeno che possiamo citare sono la citycar Riversimple Rasa, prodotta da una piccola azienda gallese, e la berlina francese Hopium Machina.
Riversimple Rasa ha una velocità stimata di 100 km/h, con un tempo di ricarica di circa 3 minuti e un’autonomia fino a 480 km.
Invece la Hopium Machina offre 1000 km di autonomia con un solo serbatoio e impiega 3 minuti a fare il pieno, con una potenza di più di 500 CV e una velocità massima di 230 km/h.
I furgoni elettrici fuel cell di medie dimensioni
Esistono in commercio anche veicoli a idrogeno di dimensioni maggiori rispetto alle auto, come i furgoni elettrici fuel cell.
Esempi di veicoli a idrogeno di questo tipo sono Citroën Jumpy, Peugeot Expert e Opel Vivaro, che utilizzano la tecnologia di Stellantis, oppure il Renault HYVIA.
Vediamo più in dettaglio quali sono le caratteristiche di questi veicoli.
Le caratteristiche dei furgoni elettrici fuel cell di medie dimensioni
Autonomia elevata, rapidità di rifornimento e zero emissioni sono le principali caratteristiche dei furgoni elettrici fuel cell di medie dimensioni.
Il tutto mantenendo inalterata la capacità di carico.
Ad esempio, Stellantis ha sviluppato una soluzione a celle a combustibile a idrogeno a zero emissioni che accorpa in un veicolo elettrico a celle a combustibile (FCEV) i vantaggi delle celle a combustibile a idrogeno a quelli della tecnologia delle batterie elettriche.
In particolare, Stellantis ha progettato un’architettura mid-power che offre un’autonomia superiore ai 400 chilometri e un tempo di rifornimento di soli 3 minuti.
L’idrogeno fornisce l’energia necessaria per una percorrenza così estesa, mentre una batteria di media capacità garantisce la potenza per prestazioni dinamiche, oltre al recupero di energia e alle capacità plug-in.
Anche Renault ha sviluppato una gamma di veicoli a celle a combustibile a idrogeno. Si tratta di HYVIA, una soluzione a emissioni zero alimentata da idrogeno verde, pensata per una mobilità professionale sostenibile.
In particolare, la combinazione dell’idrogeno verde con la tecnologia delle celle a combustibile PEM (membrana a scambio protonico) genera l’elettricità necessaria per alimentare il motore e ricaricare la batteria del veicolo.
La reazione chimica non emette sostanze inquinanti e genera solo acqua.
Questa tecnologia offre il vantaggio di tempi di rifornimento rapidi (pochi minuti) e maggiore autonomia (fino a 400 km).
I camion a idrogeno
Oltre alle automobili e ai furgoni di medie dimensioni, in commercio esistono già anche i camion a idrogeno.
Il primo autocarro pesante a celle a combustibile al mondo è stato lo Xcient Fuel Cell, lanciato nel 2020 da Hyundai.
Ad oggi, Hyundai ha già consegnato 47 unità di XCIENT Fuel Cell in Svizzera, che hanno accumulato più di 5 milioni di chilometri in due anni.
Inoltre, lo scorso agosto Hyundai ha annunciato che sette aziende tedesche di logistica, produzione e vendita al dettaglio avranno presto a disposizione nella loro flotta 27 XCIENT Fuel Cell.
Ciò è stato possibile grazie ai finanziamenti sostenuti dal Governo tedesco nell’ambito di un programma che promuove l’uso di sistemi di guida sostenibili, lo sviluppo di infrastrutture di rifornimento/ricarica e i relativi studi di fattibilità.
Le caratteristiche dei camion a idrogeno
I camion XCIENT Fuel Cell che saranno consegnati in Germania sono dotati di un sistema di celle a combustibile a idrogeno da 180 kW con due pile di celle a combustibile da 90 kW.
Il motore elettrico da 350 kW con coppia massima di 2.237 Nm consente prestazioni di guida dinamiche.
I sette serbatoi di idrogeno di XCIENT Fuel Cell offrono una capacità di stoccaggio combinata di circa 31 kg di carburante, mentre un set di tre batterie da 72 kWh agisce da ulteriore fonte di energia. L’autonomia massima è di circa 400 km per carica.
Il rifornimento di idrogeno richiede dagli 8 ai 20 minuti circa, a seconda della temperatura ambientale.
Anche Volvo Truks ha annunciato quest’anno di aver iniziato a testare le celle a combustibile sui camion di nuova generazione.
L’obiettivo è quello di introdurli sul mercato entro la fine di questo decennio.
In conclusione, l’idrogeno rappresenta senza dubbio una strada percorribile e già tracciata verso l’obiettivo della decarbonizzazione del trasporto su strada.
Tuttavia, presenta ancora alcuni ostacoli.
Un esempio: la scarsa presenza sul territorio delle infrastrutture necessarie alla diffusione massiccia di una mobilità a idrogeno, a partire dalle stazioni di rifornimento.
In Simplifhy progettiamo e realizziamo soluzioni complete per la produzione e l’utilizzo dell’idrogeno.
Il nostro obiettivo è offrire il nostro contributo alla creazione di una mobilità green, contattaci.
