- 水素は電気駆動システムの追加オプション
- 燃料電池は水素のコンピテンス・センターで製造
- BMWグループはプレミアム電気自動車セグメントにおける水素技術を先導する
2022年8月31日、BMW AGのオリバー・ジプセ取締役会長と、BMW AGの開発担当取締役であるフランク・ウェーバーは、ミュンヘンの#水素コンピテンス・センターで燃料電池システムの製造開始を祝うために出席しました。これは、今年末から世界中でテストおよびデモンストレーション用に運行が開始されるBMW iX5ハイドロジェン・カーの小規模シリーズがきっかけとなったものです。燃料電池と高性能バッテリーの組み合わせは、プレミアム・セグメントにユニークな形の駆動システムを追加することで、同社のポートフォリオを充実させることになります。BMWグループは、ゼロ・エミッション・モビリティへの移行をより多様化することを目指して、この技術において先見的かつ先駆的な役割を担っている。
BMW AGの取締役会会長であるオリバー・ジプスは、水曜日にミュンヘンで、「汎用性の高いエネルギー源である水素は、気候ニュートラルへの道筋において重要な役割を担っています。また、パーソナルモビリティの観点からも、水素は重要な役割を果たすでしょう。私たちは、水素自動車が技術的にバッテリー電気自動車と並ぶ理想的な位置にあり、電気モビリティを完成させると考えています。今日、燃料電池の小規模生産を開始することで、この種の駆動システムの技術的な成熟度を示すとともに、将来的な可能性を強調している」と述べています。
BMW AG取締役会メンバーであるフランク・ウェーバーは、「私たちの長年の研究開発活動によって、水素技術を最大限に活用することが可能になりました。BMW iX5 Hydrogenに搭載された第2世代の燃料電池では、燃料電池の連続出力を2倍以上に高めることに成功し、重量とサイズを大幅に削減することができました」」と付け加えました。
これらの進歩により、BMWグループは#水素技術の開発をリードしており、次世代の自動車にとって大きな可能性を持っていると考えています。
駆動システムにおける技術的専門知識と高水準の効率性
BMWグループは今後、社内の水素コンピテンス・センターで高効率の燃料電池システムを製造する予定です。この技術はBMW iX5 Hydrogenの中核要素のひとつであり、125 kW/170 hpという高い連続出力を発生させます。第5世代のBMW eDriveテクノロジーを採用した電気モーターと、このクルマのために開発された高性能バッテリーと組み合わせることで、パワートレインは275 kW/374psを発揮することができます。開発チームは、この強力な駆動システム（2つの水素タンク、燃料電池、電気モーターで構成）を既存の #BMW X5 プラットフォームに組み込み、少量生産に臨みました。BMW iX5 Hydrogenは、今年初めにスウェーデンで行われた冬季テストの最終ラウンドで、極低温下でも優れた日常的な使い勝手を実証することに既に成功しています。
この新しい小型車シリーズの印象的なテスト結果は、駆動技術としての水素の使用に関するBMW Groupの豊富な経験に根ざしている。水素を動力源とする内燃エンジンは、燃料電池システムの登場以前からすでに実用化されていた。BMWグループは効率性を考慮し、2015年からこの分野での開発作業を継続し、燃料電池技術をベースにしたBMW 5シリーズGT Hydrogen Cellを開発しました。その後、燃料電池技術は、従来の駆動技術分野における同社の膨大なノウハウを活用し、同社がすべての車両に求める総合的な効率性の厳しい基準を適用することで、着実に改良されています。
ミュンヘンでの燃料電池システムの生産
燃料電池の中では、タンクから取り出した水素と空気中の酸素が化学反応を起こします。燃料電池の膜に両方の元素を安定的に供給することは、駆動システムの効率にとって極めて重要である。BMWグループは、チャージ・エア・クーラー、エア・フィルター、制御装置、センサーなど、内燃機関の機能と技術的に同等のものに加え、新しい燃料電池システム用に特別な水素コンポーネントも開発しました。例えば、タービン付き高速コンプレッサーや高圧クーラント・ポンプなどがそれです。
BMWグループは、BMW iX5 Hydrogenの製造に必要な個々の燃料電池をトヨタ自動車株式会社から調達しています。両社は長年にわたり信頼関係を特徴とするパートナーシップを築いており、2013年からは燃料電池駆動システムで協業している。燃料電池システムは、主に2つの工程で製造されます。まず、個々の燃料電池を組み立て、燃料電池スタックとします。次のステップでは、他のすべてのコンポーネントを取り付けて、完全な燃料電池システムを製造します。
燃料電池の積み重ねは、完全に自動化されたプロセスで行われます。個々の部品に損傷がないか検査した後、スタックを機械で5トンの力で圧縮し、ハウジングに入れる。スタック・ハウジングは、BMWグループ工場ランツフートの軽金属鋳造工場で砂型鋳造法により製造されます。この小型車用に特別に設計されたプロセスで、樹脂を混ぜた砂を圧縮して作った鋳型に溶かしたアルミニウムを流し込むのです。燃料電池スタックに水素と酸素を供給するプレッシャープレートは、同じくランツフート工場の鋳造プラスチック部品と軽合金鋳物で作られています。プレッシャープレートは、スタックハウジングの周囲に気密性と水密性の高いシールを形成しています。
燃料電池スタックの最終組み立てでは、電圧テストや電池内の化学反応に関する広範なテストが行われます。最後に、組み立てエリアですべての部品を組み合わせて、完全なシステムを完成させます。このシステム組立の段階で、コンプレッサー、アノード、カソード、高電圧冷却水ポンプ、ワイヤーハーネスなどの部品がさらに取り付けられます。
Sauce：BMW Group commences in-house production of fuel cells for BMW iX5 Hydrogen in Munich.
