Brandstofcel technologie

  • Century Autogroep

Audi en Volkswagen werken al aan modellen met brandstofceltechnologie, de A7 Sportback h-tron quattro en de Golf Variant HyMotion. Het zijn studiemodellen met een actieradius van rond de 500 kilometer op één tank brandstof. In de brandstofcel gaan waterstof en zuurstof een koud verbrandingsproces aan. Het enige ‘afvalproduct’ is zuiver water.

Audi AG heeft een pakket aan brandstofceltechnologie-patenten verworven van Ballard Power Systems Inc. Tegelijkertijd heeft de Volkswagen Group haar samenwerking met deze Canadese, in schone energie gespecialiseerde onderneming uitgebreid tot 2019. De aanschaf van deze patenten gaat zorgen voor een nieuwe ontwikkelingsimpuls op het gebied van brandstofcel aandrijfsystemen bij Audi, Volkswagen en de Volkswagen Group. 

Audi A7 Sportback h-tron quattro

Deze opstelling maakt de emissievrije Audi A7 Sportback h-tron quattro tot een rasechte quattro die 170 kW aan vermogen tot zijn beschikking heeft. Als e-quattro beschikt de A7 Sportback h-tron quattro over een compleet elektronische controle van de koppelverdeling.

“Het h-tron studiemodel onderstreept hoe ver we zijn op het gebied van brandstofceltechnologie. Zo ver zelfs, dat we het productieproces kunnen starten wanneer de markt en infrastructuur daar klaar voor zijn,” aldus Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, lid van de raad van bestuur voor Technische Ontwikkeling bij Audi.

Tot 60 procent grotere efficiency
Uiterlijk ziet de A7 Sportback h-tron quattro er hetzelfde uit als de overige leden binnen de A7-familie. Onder de motorkap verschillen ze echter verregaand van elkaar, want daar bevindt zich de brandstofcel in het technologische demonstratiemodel van Audi. De brandstofcel doet een aanzienlijk groter beroep op de koeling van de auto dan een vergelijkbare verbrandingsmotor, maar realiseert tegelijkertijd een veel grotere efficiency, tot zelfs 60 procent meer.


In de brandstofcelmodus vergt de A7 Sportback h tron quattro amper een kilogram waterstof om 100 kilometer af te leggen. Daarmee komt zijn energieverbruik overeen met 3,7 liter aan benzine. Tegelijkertijd staat de h-tron brandstofceltechnologie borg voor sportieve prestaties, met een acceleratie vanuit stilstand naar 100 km/in 7,9 seconden en een topsnelheid van 180 km/u. De inhoud van de vier waterstoftanks – gemonteerd onder de bagageruimte vóór de achteras in de centrale tunnel – bezorgt de h-tron een actieradius van meer dan 500 km.

Plug-in hybride

Het rijbereik wordt nog verder vergroot, met maximaal 50 kilometer, dankzij een achterin geplaatste lithium ion batterij die is overgenomen van de Audi A3 Sportback e-tron. Deze batterij heeft een capaciteit van 8,8 kWh en wordt opgeladen door energieterugwinning of via een stopcontact. Afhankelijk van het voltage en de netspanning varieert het volledig opladen van de batterij twee tot vier uur. Dit extra vermogen wordt vervolgens aangewend voor prestaties onder vollast, met een indrukwekkende acceleratie tot gevolg. Zowel de voor- als achteras heeft geen mechanische verbinding voor het overbrengen van vermogen. In het geval van gripverlies kan het koppel voor de beide aangedreven assen elektronisch worden geregeld en continu worden aangepast.

De twee permanent magneet synchroon elektromotoren (een voor de vooras en een voor de achteras) hebben elk een vermogen van 85 kW/116 pk, of zelfs 114 kW/155 pk wanneer het voltage tijdelijk wordt verhoogd. Het maximumkoppel per elektromotor bedraagt 270 Newtonmeter. In de behuizing van de krachtbronnen is een planetair tandwielstelsel geïntegreerd met een enkele overbrenging van 7,6:1 (een versnellingsbak ontbreekt). Een mechanische parkeerrem en een differentieelfunctie voltooien het systeem.

Volkswagen Golf Variant HyMotion

De Golf is vanaf het begin ontworpen om alle mogelijke aandrijfvormen te kunnen herbergen. De Golf Variant HyMotion laat zien dat hij ook klaar is voor de brandstofcel. Het prototype debuteert vandaag op de autoshow van Los Angeles. 

In de brandstofcel van de Golf Variant HyMotion gaan waterstof en zuurstof een koud verbrandingsproces aan. Het enige ‘afvalproduct’ is zuiver water. De elektrische energie die bij het proces vrij komt, wordt gebruikt om een 100 kW/136 pk sterke elektromotor aan te drijven. 

Praktisch concept
De Golf Variant HyMotion sprint in 10 seconden van 0-100 km/h. De waterstof wordt opgeslagen in vier tanks van koolstofvezel en de totale actieradius bedraagt 500 km. Dankzij het MQB-platform waarop de Golf is gebouwd, heeft de waterstof-Golf dezelfde interieur- en vrijwel dezelfde bagageruimte als een reguliere Golf Variant.

Strategie: een Golf voor iedereen

Door zijn slimme MQB-platform is de Golf geschikt voor alle actuele aandrijfvormen.  Vandaag is hij er al als TSI (benzine), TDI (diesel), TGI (aardgas), GTE (plug-in hybride) en als e-Golf (vol-elektrisch). In tegenstelling tot andere merken ziet Volkswagen ook voor de brandstofcel een toekomst in een bestaand productiemodel dat in grote oplages wordt gebouwd. Dit vanwege de positieve gevolgen voor de kostprijs en praktische bruikbaarheid. Op dit moment test Volkswagen uitgebreid met een vloot brandstofcelauto’s in de Amerikaanse staat Californië.

Voorwaarden voor een waterstoftoekomst

Belangrijke voorwaardes zijn uiteraard dat er een netwerk van tankstations komt én dat waterstofproductie plaatsvindt met behulp van hernieuwbare energiebronnen.