Motor de pila de combustible de servicio pesado de Ballard

Ballard Power Systems ha presentado su motor de pila de combustible de novena generación, el FCmove-XD, en la Exposición de Transporte Limpio Avanzado (ACT) en el Centro de Convenciones de Las Vegas del 20 al 23 de mayo.

Motor de pila de combustible FCmove-XD de Ballard. (Foto: Ballard Power Systems)

“Nos centramos en fortalecer la propuesta de valor económico para los clientes de movilidad de servicio pesado”, afirmó Mircea Gradu, Director de Ingeniería de Ballard. “Con la presentación de nuestra novena generación de motores de pila de combustible, el FCmove-XD, seguimos superando los límites y, una vez más, elevamos el listón y redefinimos el estándar de la industria en cuanto al rendimiento de los motores de pila de combustible PEM. Nuestro innovador FCmove-XD ofrece mejoras significativas en fiabilidad, durabilidad, eficiencia, densidad de potencia, escalabilidad, facilidad de mantenimiento y coste total de propiedad”.

La compañía afirmó que el módulo FCmove-XD ofrece una alta densidad de potencia volumétrica para aplicaciones de servicio pesado, con una densidad de potencia volumétrica del motor de 0,36 kW/L y una densidad de potencia gravimétrica de 0,48 kW/kg. El motor de pila de combustible escalable de 120 kW integra una salida regulada de CC/CC, lo que permite que hasta tres módulos funcionen como un solo sistema con una única interfaz, capaz de generar una potencia combinada de 360 kW sin emisiones.

Con una vida útil de diseño de más de 30.000 horas de operación, o lo que la compañía dice que es más de 1 millón de millas en operación de camiones en ciclos de trabajo típicos, Ballard dijo que desarrolló el motor FCmove-XD para brindar durabilidad y un bajo costo total de propiedad.

Gracias a un diseño de "arquitectura abierta" y otros avances, el módulo de celda de combustible compacto FCmove-XD permite varias mejoras de rendimiento importantes (en comparación con el motor de la generación anterior de Ballard), que incluyen:

• 120 kW de potencia de salida de nuestra última pila única de alto rendimiento
• Reducción del 33% en el recuento total de piezas, lo que mejora significativamente la confiabilidad y reduce los costos
• Eficiencia máxima del sistema ultraalta de >60%, lo que permite un mejor consumo de combustible (menor costo total de propiedad) y un rechazo eficiente del calor.
• Amplio rango de temperatura de funcionamiento, hasta 95 °C
• El controlador de potencia integrado incorpora un convertidor CC/CC, un inversor de compresor de aire y una unidad de distribución de energía, junto con controles de software patentados, lo que permite un mejor funcionamiento y eficiencia del motor.
• Tiempos transitorios de subida y bajada rápidos, con un innovador modo de espera activa que permite un rápido aumento de la potencia
• Capacidad de fabricación mejorada con una reducción del tiempo de montaje de más del 50 %
• Acceso más fácil a las piezas para un mantenimiento de campo más rápido y de menor costo
• Cumplimiento de los códigos y normas de seguridad aplicables

“Los requisitos de potencia y rendimiento del mercado de camiones, altamente segmentado, son particularmente exigentes debido a la diversidad de casos de uso, incluyendo altas tasas de utilización de vehículos y requisitos de carga útil”, afirmó Silvano Pozzi, vicepresidente de Gestión de Línea de Producto. “Una de las características más atractivas de nuestro nuevo FCmove-XD es su escalabilidad basada en la modularidad. Podemos ofrecer a los clientes una integración eficiente de soluciones de 120 kW, 240 kW y 360 kW, según el tipo de camión, el caso de uso y el ciclo de trabajo”.

La compañía dijo que se pueden instalar dos motores, con una potencia total de 240 kW, en el compartimiento del motor de un camión pesado típico de Clase 8.

“Además de nuestras innovaciones y mejoras de diseño internas en FCmove-XD durante los últimos tres años, hemos disfrutado de una estrecha colaboración con nuestra cadena de suministro, que está en pleno proceso de desarrollo, para equilibrar el diseño de los componentes de la planta y la ingeniería no recurrente relacionada, y también hemos realizado importantes inversiones en ciertas herramientas de producción”, afirmó Pozzi. “En conjunto, estos flujos de trabajo integrados y paralelos han dado como resultado un líder en su categoría, con un mayor rendimiento en todas las métricas clave y costos operativos y de capital significativamente menores para clientes y usuarios finales. La interacción inicial con los clientes antes del lanzamiento ha sido muy emocionante”.

Ballard planea fabricar el FCmove-XD en sus instalaciones de Oregon, lo que permitirá cumplir con la norma “Buy America” a partir de 2025, y se espera que la fabricación a gran escala se realice en Ballard Rockwall Giga 1, la gigafábrica de 3 gigavatios de Ballard planificada para Rockwall, Texas.

Las pilas de combustible PEM de Ballard están diseñadas para autobuses, camiones comerciales, trenes, embarcaciones y energía estacionaria.