Het FlatHyStor-consortium, bestaand uit BMW, Bosch, Hexagon Purus en Testnet Engineering werkt aan een vlakke waterstoftank. Als gevolg van de hoge druk (700 bar) is waterstof nu opgeslagen in een cilinder. Zo’n cilinder neemt flink wat ruimte in en de wens is om efficiënter met het ruimtebeslag om te gaan. Een vlakke waterstoftank neemt minder ruimte en biedt daardoor meer mogelijkheden aan de auto-ontwerpers.
Hoe zit het nu?
In de Hyundai Nexo zijn drie langwerpige tanks in de bodem weggewerkt, twee vóór de achteras, één er achter. Het resultaat daarvan is een vlakke en toegankelijke laadvloer. De Toyota Mirai (type 2) heeft een langwerpige tank in de middenconsole en een kleinere tank overdwars onder de achterbank.
Tankinhoud
De voorganger van de Nexo, de iX35, had twee tanks: een grote en een kleine. De Nexo heeft door een grotere totale inhoud én een verbetering van de efficiency een grotere actieradius.
Uit bijgaande doorsnede’s wordt duidelijk hoeveel ruime de tanks innemen:
De uitdaging
Door een grote cirkel op te knippen in heel veel kleine heb je weliswaar de mogelijkheid om de tanks beter te verdelen, maar heel eenvoudig is dat nog niet. Dat blijkt uit volgende schematische weergave:
De totale oppervlakte van de groene cirkels is gelijk aan de oppervlakte van de 100 (!) grote transparante cirkel. Wat ook uit bovengaand schema valt af te leiden is dat de totale hoogte van de tanks lager kan zijn. Nu staat elke cilinder onder een druk van 700 bar, dus de tankwand zal geen dikte van nul hebben (zoals in bovenstaand schema).
Door de cilinders langer te maken zijn er mogelijk minder cilinders nodig, waardoor het totaal pakket nog lager wordt.
Kijkend naar de stapels cilinders, ligt de link met de honingraat (hexagon!) voor de hand. Dat is de allersterkste structuur, die ook al in de natuur voorkomt. Daarmee kun je – theoretisch – de tank ook een functie geven als een dragend onderdeel van de auto.
Het Consortium
Het doel van het project is om een geavanceerd waterstofopslagsysteem te maken, dat kan worden toegepast in lichtere voertuigen op de plek waar nu de batterijpakketten worden opgeslagen.
De projectleiding is in handen van BMW AG. Hexagon Purus ontwikkelt de hogedruk cilinders én de noodzakelijke voertuigintegratiestructuur. Robert Bosch GmbH ontwikkelt de geavanceerde tankklep en hogedrukregelaartechnologie en TesTneT valideert de opslagcomponenten.
Eind 2022 beschikbaar
Hexagon Purus geeft aan dat de eerste prototypes eind 2022 mogen worden verwacht.
Mijn analyse
Als we het project FlatHyStor an sich beschouwen, dan lijkt er sprake van meer mogelijkheden voor de ontwerper. Het lijkt mij echter een flinke uitdaging om ook een voldoende sterke constructie te maken.
Als we er andere ontwikkelingen bij betrekken, zoals een brandstofcel met een flink hoger rendement , dan biedt dit mogelijkheden om ook kleinere voertuigen (lager verbruik, minder waterstof nodig) te kunnen bouwen.
Veel opmerkelijker is dat de Duitse autoindustrie dus gelooft in toepassing van waterstof naast batterij-elektrische voertuigen. Tegelijkertijd is het hartstikke logisch: in het verleden kon je als consument kiezen of je je Volkswagen, BMW of Mercedes met een diesel- of een benzinemotor wilde.
Reacties