Photo
#smartmoves

Truck Yeah!

Jak Christian Appel rozjíždí tahač na palivové články

Doba čtení: 8 minut

Inženýr společnosti Bosch Christian Appel a startupová společnost Nikola Motor Company vyvíjejí první 40tunový nákladní automobil na světě s pohonnou jednotkou na palivové články. Je to neskutečná příležitost- a možný začátek nové éry nákladní dopravy.

Doladění v Arizoně

Nikola Christian
Christian Appel posílá tahač na dráhu.

Horký vzduch se tetelí nad asfaltem testovací dráhy na okraji přírodního parku Phoenix Sonoran Preserve Nature v Arizoně. Christian Appel krátce zvedne baseballovou čepici, aby si setřel pot z čela. Dívá se směrem k obzoru, kde jsou vidět obrysy sněhobílého tahače. Lidé kolem něj krouží, šroubují, kalibrují a vyměňují si nejnovější informace.. Pak Appel řekne do vysílačky: „Najeďte s tahačem ještě jednou na trať.“ Stejný postup, dnes již popáté. Jde o doladění.  Brzy bude vše perfektní: ovládání, palivový článek i řízení. Představení se blíží.

„Vyvíjíme tahač od nuly a pomáháme startupové firmě realizovat její vizi.“

Christian Appel, hlavní zákaznický inženýr ve společnosti Bosch Engineering
Truck
Prototyp Nikola Two na testovací dráze v Arizoně.

Přijede kamion

32letý Němec nyní žije necelý rok ve Phoenixu v USA.. Appel byl spolu s dalšími kolegy společnosti Bosch pověřen, aby společně s firmou Nikola Motor Company vytvořil palivové články jako technologii budoucnosti, masově použitelné pro tahače. „Pohonná jednotka s palivovými články je pro tahače lehčí a prostorově úspornější než srovnatelný bateriový pohon,“ vysvětluje inženýr.

Chytrý obchodní model: tahač se bude pronajímat s určitým počtem kilometrů včetně paliva v ceně. Za tímto účelem startupová společnost staví čerpací stanice, které vyrábí vodík s využitím obnovitelných zdrojů energie a skladují ho. Potřebná elektřina je odebírána tehdy, když je levná. To umožňuje hospodárné a zároveň udržitelné používání tahačů s palivovými články.

Mise: přijít se světovou novinkou

Truck
Jemné doladění: Inženýři montují poslední detaily na tahač Nikola Two.

Jako hlavní zákaznický inženýr je Appel zodpovědný za technickou koordinaci komponentů Bosch v tahači s názvem Nikola Two.  Těchto komponentů je zdemnoho: elektromotory pro elektrickou hnací nápravu, řízení pohonného ústrojí a důležité komponenty pro vodíkový palivový článek pocházejí od firmy Bosch. Nový kamerový systém Mirror Camera firmy Bosch navíc nahrazuje vnější zpětná zrcátka tahače a díky systému Bosch Perfectly Keyless již nebude muset řidič v budoucnu hledat klíč od svého kamionu.

Person
Prezident společnosti Nikola Motor Company Mark Russell (vpravo) se ptá Christiana Appela na aktuální stav testovacích jízd.

Největší výzvou pro Appela je nepřeberné množství různorodých výzev, které tento projekt přináší„Neupravujeme zde pouze vozidlo, které by již bylo na trhu. Společně vymýšlíme tahač od nuly. Pomáháme startupové společnosti realizovat její vizi,“ říká Appel.Vysvětluje, jak se to vyplatí i firmě Bosch: „Získáme náskok v oblasti pohonné techniky, která by mohla znamenat revoluci v nákladní dopravě. “

„Christian asi není úplně otcem Nikola Two, ale je naším kmotrem. Bez něj a bez firmy Bosch bychom to nedokázali. Bosch je náš nejdůležitější dodavatel.“

Marc Russell, prezident společnosti Nikola Motor Company

Takto funguje pohonná jednotka palivového článku Nikola Two

Fuel cell
Jak to funguje
Elektrický vzduchový kompresor
Řídicí jednotka palivových článků
Anodové recirkulační dmychadlo
Vstřikovač plynného vodíku
Zásobník palivových článků
Jak to funguje

Jak to funguje

Protože nákladní automobily jako Nikola Two váží cca 40 tun, nebylo by efektivní provozovat je pouze s bateriovým pohonem. V případě přiměřené hmotnosti a velikosti by nebyl k dispozici dostatek energie a dojezd by byl příliš malý. To přimělo společnosti Bosch a Nikola Motor Company, aby vyvinuly pohonnou jednotku s palivovým článkem pro nákladní automobily. V palivovém článku se slučuje vodík a kyslík. Výsledná chemická reakce přemění vodík na elektřinu. Tato energie proudí do vysokonapěťové elektrické palubní sítě nákladního vozidla, která je připojena k elektromotorům a baterii. Tímto způsobem palivový článek dodává energii přímo do pohonné jednotky při současném nabíjení baterie. Místo oxidu uhličitého a sazí je jediným odpadním produktem, který je emitován z výfukového potrubí kamionu s palivovými články, voda.

Kompresor

Elektrický vzduchový kompresor

Přívod kyslíku je řízen elektrickým vzduchovým kompresorem, který byl také vyvinut společností Bosch. Stlačuje vzduch rychlostí až 120 000 otáček za minutu. To je nezbytné k zajištění dostatečného přísunu kyslíku do palivového článku.

Řídicí jednotka palivových článků

Řídicí jednotka palivových článků

Řídicí jednotka palivového článku spravuje a řídí systém palivového článku. To zahrnuje funkce, jako je dodávka vodíku a vzduchu, strategie chlazení a provozu bloku palivového článku.

Anodové recirkulační dmychadlo

Anodové recirkulační dmychadlo

Při reakci kyslíku a vodíku není spotřebován veškerý vodík dodávaný do článku najednou. Bosch pro kamion Nikola Two vyvinul anodové oběhové čerpadlo, které zabraňuje úniku nevyužitého přebytečnému vodíku ze systému. Mnoho systémů pracuje pouze s proudovým čerpadlem. Čerpadlo Bosch je však aktivní a elektricky poháněné a doplňuje pasivní proudové čerpadlo. Výsledkem je, že plyn proudí zpět do článku rychleji. Kromě toho nabízí větší flexibilitu při procesu vypínání, a tím i vyšší efektivitu a bezpečnost.

Vstřikovač plynného vodíku

Vstřikovač plynného vodíku

Zásobník energie nákladního vozidla se skládá z devíti vysokotlakých vodíkových nádrží, z nichž každá má kapacitu devět kilogramů. Pro měření a regulaci tlaku proudu plynu vyvinul Bosch pro nákladní vozidlo Nikola Two plynový vstřikovač vodíku. Tato kompaktní vstřikovací jednotka pracuje se vstupními tlaky až 16 bar a je navržena pro proporcionální provoz. Jinými slovy: Množství vstřikovaného plynu se může plynule měnit. Tím se liší od ventilů s pulzním provozem. Ty mohou být buď otevřeny, nebo uzavřeny a mohou dávkovat pouze stejné množství plynu. Integrovaná funkce uzavírání injektoru šetří náklady a snižují složitost celého systému.

Zásobník palivových článků

Zásobník palivových článků

Blok je centrální součástí systému palivových článků. Zde probíhá reakce mezi vodíkem a kyslíkem. Teploty v bloku, který se skládá ze 419 jednotlivých článků, dosahují až 80 stupňů Celsia. V důsledku chemické reakce je potenciální energie v palivu přeměněna na elektrickou energii, která proudí do výkonové elektroniky.

Jak to funguje
Jak to funguje
Kompresor
Elektrický vzduchový kompresor
Řídicí jednotka palivových článků
Řídicí jednotka palivových článků
Anodové recirkulační dmychadlo
Anodové recirkulační dmychadlo
Vstřikovač plynného vodíku
Vstřikovač plynného vodíku
Zásobník palivových článků
Zásobník palivových článků

Tým pro všechny případy

Lidé
Zjišťování požadavků: Christian Appel (druhý zleva) a kolega Gladys Anyenya při rozhovoru s Alainem Hadornem z Nikola Motor Company.

Jako inženýr nevyvíjí Appel pouze komponenty nákladních vozidel. „Nejdříve jde o propojení. Mluvím se zákazníkem a poté požadavky předám těm správným kolegům ve společnosti Bosch,“ vysvětluje. Přitom čerpá z celosvětové sítě. S vývojem tohoto tahače pomáhalo více než 200 zaměstnanců ze šesti divizí. „Bez ohledu na to, zda se jedná o automatizaci, propojení nebo elektrifikaci - na vše máme ty správné odborníky. Jen málo společností toto může nabídnout,“ říká Appel. Inspiruje ho především týmový duch: „Naše spolupráce na projektu je fantastická. Tady každý dělá maximum pro to, abychom na silnici dostali jedinečný tahač. Je to skvělý pocit.“

Pět faktů o práci na kamionu Nikola Two

Truck
Více než 200 zaměstnanců společnosti Bosch pracovalo na projektu během tří let- od techniků přes projektové manažery až po vedení společnosti. Christian Appel jako hlavní zákaznický inženýr koordinoval technické práce.
Truck blue
35 produktů firmy Bosch nainstalovali Christian Appel a tým do tahače Nikola Two, z nichž některé byly nově vyvinuty speciálně pro tento tahač.
Computer
1 terabyte dat uložil tým Bosch pro tento projekt za dva a půl roku - - například pro simulace, kalibraci nebo záznam naměřených dat.
40 tun
První 40tunový tahač s palivovými články, který byl vyvinut pro sériovou výrobu - to je jedinečný výsledek spolupráce mezi společností Bosch a Nikola Motor Company.
Káva
1 500 šálků kávy přibližně vypil Christian Appel od zahájení projektu.

Čas na dobití baterie

Recharge
Odpočinek: Christian Appel se svým synem Leonem na túře.

O deset dní později je hotovo. Nikola Two bude představen veřejnosti na „Public Demo Day“ ve Scottsdale. Nával je velký, odborný tisk slaví. Další mise pro kmotra tahače je  uvedení Nikola Two do sériové výroby. Zahájení výroby je plánováno na rok 2022. Každý rok bude vyrobeno přibližně 35 000 tahačů. Ale nyní je čas na zaslouženou pauzu.

„Hned za naším domem začíná skvělá turistická cesta pouští. Túry s mým synem jsou pro mě perfektní relax,“ říká Appel. Slunce pomalu mizí za arizonskými pouštními horami a baterie se nabíjí - jak u Christiana Appela, tak i u Nikola Two.

Christian Appel

Christian Appel

hlavní zákaznický inženýr, Bosch Engineering.

Po vystudování matematiky začal před sedmi lety pracovat pro společnost Bosch. Momentálně žije ve Phoenixu v Arizoně a tuto fázi života si užívá naplno. Při své práci pro společnost Nikola Motor Company zažívá kulturu startupů v té nejčistší podobě. Zkušenosti z tohoto projektu potom převede i do světa firmy Bosch. Na čas strávený v Americe bude mít navíc spoustu nezapomenutelných vzpomínek: „Potápěli jsme se s mantami při nočním ponoru u Havaje. Byl to opravdu nezapomenutelný zážitek, který mě dokonce inspiroval k tomu nechat si udělat tetování!“

Sdílení na: