Mercedes-Benz B osztály F-Cell: Meglovagolt hidrogének

A hidrogén indokolatlanul a háttérbe szorul, pedig a nemrégiben tesztre fogott üzemanyagcellás Mercedes–Benz nagyon pozitív emlékeket hagyott bennünk.

Az Otto-motorban az a zseniális, hogy minden kg elégetett benzinhez nagyjából 14,5 kg levegőt szív be, azaz a hengerekben végbemenő, végül a hajtónyomatékot előállító folyamathoz mindösszesen a keveréknek a 6,5 százalékát kell magával cipelnie, a többit a környezetből szippantja be. Ezzel szemben az elektromos autók 100 százalékban az akkucsomagból táplálkoznak, amelyek jelentős tömege ráadásul a hatótávolsággal együtt sem csökken, azaz hiába autózgatunk el „fél tank” elektromosságot, nem lesz könnyebb az amúgy roppant súlyos pakk.

Pont ez az, amiért hatótávolság tekintetében az elektromos hajtás jelenleg még nem érhet el áttörő sikereket. Még szerencse, hogy a villanymotorok működtetéséhez szükséges energia nem csupán akkumulátorokból, hanem más energiaforrásokból is kinyerhető – esetünkben a hidrogénhajtás az, ami egy újabb, és felettébb vonzó alternatívát jelenthet.

Az üzemanyagcellás autók működése nem bonyolult; a lényeget maga a cella, más néven a máglya jelenti. Ebben az egységben történik meg az a folyamat, amelynek eredményeképpen a meghajtáshoz szükséges áramot kapjuk. Az autóba hidrogén gázt tankoltunk, így csupán az a kérdés, hogy ebből hogyan lesz végül feszültség és áramerősség. Nemes egyszerűséggel vághatjuk rá a választ: visszaalakítjuk vízzé, amiből magát a tankokat megtöltő hidrogént is nyertük a vízbontásnak köszönhetően.

A folyamat pedig nem más, mint elektrolízis: ez alatt kémiai reakcióknak köszönhetően nyerünk elektromosságot: ma már jó hatásfokkal működő üzemanyagcellák képesek akár egy autó meghajtásához szükséges mennyiségű elektromosságot előállítani. További előny a belsőégésű motorokkal szemben, hogy az üzemanyagcella hatásfokát nem korlátozzák termodinamikai határok, míg például egy benzinmotor hatásfokának számításánál már maga a körfolyamat jelentős korlátokat szab.

Ahogy az előbb felvázolt elv, úgy működik az általunk Párizsban kipróbált Mercedes–Benz B osztály üzemanyagcellája is: egy polimer membrán két oldalára helyezett elektródákhoz egyik oldalról oxigént (levegőt), a másik oldalról pedig a tárolt hidrogén gázt vezeti a rendszer. A vízzé egyesülés során a két elektróda között feszültség alakul ki, amiből egyrészt akkumulátort tölthetünk, másrészt az áramot az elektromotor és az egyéb segédberendezések hajtására használhatjuk.

Tesztalanyunk, azaz a B osztály előző generációja igazán tisztességes beépítéssel büszkélkedhet: töréstesztek igazolják, hogy a 700 bar nyomással tankolt hidrogén semmilyen hozzáadott kockázattal nem jár. A Mercedes-Benz 2010-ben megalkotott üzemanyagcellás modelljét 100 kW-os, tehát 136 lóerős elektromotor hajtja 290 Nm-es csúcsnyomatékkal, ami korrekt menetdinamikát eredményez.

A 0-100-as sprinten 11,4 szekundum eltelte után van túl a típus, maximális sebessége pedig 170 km/h. Mindeközben egy kisebb, 1,4 kWh-s akkumulátorcsomag is lapul a padlóba rejtve, így az üzemanyagcellának nem kell folyamatosan üzemelnie, sőt, a városban gyakran kihasználható rekuperációs fékezés előnyeit is kiélvezhetjük. A hatótáv 3,7 kg-nyi hidrogéntöltettel 400 km-re elegendő, ami jóval kedvezőbb az elektromos autókénál, ráadásul a költségek oldalán sem jövünk ki rosszul.

Napjainkban a hidrogén kilogrammját 9 euró környékén mérik, tehát a mintegy 2500 Ft-nak megfelelő összegből körülbelül 103 km-t tehetünk meg. Ugyanebből a pénzmennyiségből jelenleg 5,8 liter benzint vásárolhatunk, vagyis a 136 lóerős hidrogénhajtású Mercedes üzemanyagköltségei egy 6 liternél kevesebb benzint fogyasztó típusnak feleltethetőek meg.

A felvázolt árak a jelenlegi helyzetet képviselik, ám a hidrogénkutak elterjedésével és a technológia árának mérséklésével együtt az üzemanyagköltségek is süllyedhetnek a jövőben. Azt pedig még nem említettük, hogy míg a belsőégésű motorral szerelt autók sosem szabadulnak meg a kipufogógázoktól, addig a hidrogénnel hajtott üzemanyagcellás Mercedes csupán vízgőzt pöfékel a levegőbe.

Egyébként a különös csillagot vezetni olyan, mint bármely másik elektromos autót. Kifejezetten rugalmas és tisztességes dinamikájú autó benyomását keltette a B osztály, mindösszesen a táplálás metódusa más az eddig megismert villamos hajtású rendszerekkel szemben. A hajtásláncot ugyan jobban elszigetelhették volna a stuttgarti szakemberek, ám kis szériáról lévén szó elnézhetjük az elektromotor megszokottnál valamivel nagyobb hangerejét.

A tömeghez a hajtásrendszer viszont jelentősebb értéket ad hozzá: a vastag falú tartályt, amely bírja a magas nyomást, nem igazán tudja palástolni a Mercedes, aminek mintegy 1,8 tonnás önsúly az eredménye, ám szerencsére ennek csupán a 275 kg-os terhelhetőség látja kárát. Ráadásul az újabb üzemanyagcellás Mercedesek rendszere még hatékonyabb és kisebb, így a tömeg és a fogyasztás, ezek által pedig a költségek oldalán is további előnyök mutatkozhatnak meg. A legnagyobb hátrány továbbra is az infrastruktúra hiánya: Európában mindösszesen néhány kút szolgálja ki az üzemelő hidrogénautókat.

Az írás tesztünk kivonata. A teljes verziót ezen a linken érheti el.