Audi A7 Sportback h-tron quattro (VÍDEO)

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Audi presenta en el Salón del automóvil de Los Ángeles el A7 Sportback h-tron quattro, un híbrido enchufable movido por hidrógeno, con más de 500 kilómetros de autonomía total de los que 50 pueden ser totalmente eléctricos.

Muchos de los fabricantes de automóviles quieren tener bien cubiertas las espaldas de la cada vez más cercana futura movilidad y por eso están desarrollando vehículos que se adapten a todas las tecnologías que pueden tener cabida en ese futuro cercano. Además de la gama e-tron, cuyo principales representantes son el A3 Sportback y el R8 recientemente confirmado, Audi desarrolla la gama g-tron de GNC (Gas Natural Comprimido). Junto a ellos el fabricante alemán ha presentado el primer representante de la gama h-tron, movido por una pila de combustible y que, además, dispone de una batería de iones de litio que puede ser recargada en la red eléctrica, lo que le convierte en un híbrido enchufable distinto a los que conocemos hasta ahora. Audi dice “estar en condiciones de poner en marcha el proceso de producción tan pronto como el mercado y la infraestructura estén preparados.”

El prototipo es exteriormente  muy parecido a los modelos de serie de combustión, pero la mecánica nada tiene que ver con ellos. La denominación quattro que incluye como apellido es debida a que la potencia total, 170 kW (228 CV), la desarrollan sus dos motores eléctricos síncronos situados uno en cada eje con una potencia nominal de 85 kW y punta de 114 kW. Ambos están refrigerados mediante un circuito de baja temperatura junto con los convertidores de tensión. Cada uno de ellos transmite un par motor de 270 Nm (540 Nm en total).

Con un peso de 1.950 kilogramos el Audi A7 Sportback h-tron acelera de 0 a 100 km/h en 7,9 segundos y alcanza una velocidad máxima de 180 km/h. El cuadro de mandos se ha rediseñado para mostrar un potenciómetro en lugar del clásico cuentarrevoluciones. Incorpora además los indicadores del nivel de tanque de hidrógeno y de batería. Aunque sin una caja de cambios al uso este A7 implementa una “palanca” que permite intercambiar entre los modos D y S. Este último aumenta el grado de recuperación de energía en las frenadas y desaceleraciones. Al no existir conexión mecánica entre los dos ejes las demandas de par pueden ajustarse de forma continua mediante el control electrónico.

En el piso del maletero se ubica una batería  de ión-litio de 8,8 kWh de capacidad que tiene la particularidad de poder recargarse en una toma de corriente, además de almacenar la energía generada en las retenciones y las frenadas. Incorpora un sistema independiente de gestión térmica e impulsa el motor eléctrico cuando la demanda de potencia es muy alta, lo que supone un complemento ideal para la pila de combustible. La autonomía eléctrica de este A7 puede llegar hasta los 50 kilómetros y necesita aproximadamente entre 2 y 4 horas para su recarga completa, dependiendo de que si se hace en una toma trifásica o monofásica. Mediante un botón EV situado en la consola se puede seleccionar el modo de conducción exclusivamente eléctrico, sin recurrir a la pila de combustible. La eficiencia de los motores eléctricos en este caso alcanza el 95%. El total homologado según el ciclo NEDC es de 500 kilómetros. La unidad electrónica de potencia del vehículo es la encargada de convertir la corriente continua de la pila de combustible y la de la batería en corriente alterna que alimenta por separado a los motores eléctricos.

Audi A7 Sportback h-tron

La pila de combustible

La pila de combustible logra una eficiencia del 60%, doblando la de los motores de combustión. Tiene mayores requerimientos de refrigeración puesto que funciona a unos 80ºC. El arranque en frío está garantizado hasta los -28ºC.

Está ubicada en el vano delantero del coche, en el lugar que ocuparía el motor de combustión. Está formada más de 300 células individuales. El núcleo de cada una de estas células es una membrana de polímero, con un catalizador realizado a base de platino a cada lado de dicha membrana. El hidrógeno se introduce en el ánodo, en el que se divide en protones y electrones. Los protones migran hacia el cátodo a través de la membrana, reaccionando con el oxígeno presente en el aire para formar vapor de agua. Mientras tanto, fuera de la batería un circuito recoge la energía eléctrica suministrada por los electrones, con un voltaje individual que oscila entre 0,6 y 0,8 voltios.

La pila de combustible opera en un rango de voltaje de 230 a 360 voltios, y los principales elementos auxiliares incluyen un turbocompresor que fuerza la entrada de aire en las células, el llamado “ventilador de recirculación”, que devuelve el hidrógeno no utilizado al ánodo aumentando así la eficiencia,  y una bomba de refrigeración. Estos componentes tienen un sistema eléctrico de alta tensión y utilizan la energía eléctrica suministrada por la propia pila de combustible. Para la refrigeración de la pila de combustible existe un circuito independiente, mientras que de mantener la temperatura deseada en el habitáculo se encarga un calefactor auxiliar eléctrico. Ya que el sistema de escape únicamente emite vapor de agua, está realizado en material plástico, para reducir peso.

La tapa del depósito de hidrógeno  se sitúa en el lado derecho. Llenar los cuatro depósitos por completo requiere unos tres minutos. Almacenan un total de 5 kilogramos de hidrógeno a una presión de 700 bares. Los tanques de aluminio que forman el depósito están situados en el túnel central protegidos por una carcasa de polímero reforzado con fibra de carbono y se comunican con el sistema de repostaje mediante una interface de infrarrojos, igualándose los niveles de presión y de  temperatura.

Audi tiene en marcha una planta piloto en la que se utiliza energía eólica renovable para producir hidrógeno mediante electrolisis. En la actualidad, este hidrógeno se emplea en un segundo proceso para obtener metano sintético (Audi e-gas), pero en el futuro podría conducirse hacia una red de estaciones de suministro de hidrógeno, lo que haría posible el repostaje de vehículos de pila de combustible, una opción sólida para una movilidad sin emisiones.

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Fuente: Audi

Vídeo: Youtube (Technologicvehicles)