Preskočiť na hlavný obsah
Bosch Slovensko
#smartmoves

Truck Yeah!

Ako Christian Appel rozbieha ťahač na palivové články

Photo

Inžinier spoločnosti Bosch Christian Appel a startupová spoločnosť Nikola Motor Company vyvíjajú prvý 40 tonový nákladný automobil na svete s pohonnou jednotkou na palivové články. Je to neuveriteľná príležitosť – a možný začiatok novej éry nákladnej dopravy.

Doladenie v Arizone

Christian Appel
Christian Appel posiela ťahač na dráhu.

Horúci vzduch sa chveje nad asfaltom testovacej dráhy na okraji prírodného parku Phoenix Sonoran Preserve Nature v Arizone. Christian Appel krátko zdvihne baseballovú čapicu, aby si zotrel pot z čela. Díva sa smerom k obzoru, kde vidieť obrysy snehobieleho ťahača. Ľudia okolo neho krúžia, skrutkujú, kalibrujú a vymieňajú si najnovšie informácie. Potom Appel povie do vysielačky: „Choďte s ťahačom ešte raz na trať.“ Rovnaký postup, dnes už piatykrát. Ide o doladenie. Čoskoro bude všetko perfektné: ovládanie, palivový článok, riadenie. Predstavenie sa blíži.

„Vyvíjame ťahač od nuly a pomáhame startupovej firme realizovať jej víziu.“
Christian Appel, hlavný zákaznícky inžinier v spoločnosti Bosch Engineering
Truck
Prototyp Nikola Two na testovacej dráhe v Arizone.

Príde kamión

32-ročný Nemec žije vo Phoenixe v USA necelý rok. Appel bol spolu s ďalšími kolegami spoločnosti Bosch poverený, aby spoločne s firmou Nikola Motor Company vytvorili palivové články ako technológiu budúcnosti, masovo použiteľnej pre ťahače. „Pohonná jednotka s palivovými článkami je pre ťahače ľahšia a priestorovo úspornejšia než porovnateľný batériový pohon,“ vysvetľuje inžinier.

Rozumný obchodný model: ťahač sa bude prenajímať s určitým počtom kilometrov vrátane paliva v cene. Na tento účel startupová spoločnosť stavia čerpacie stanice, ktoré vyrábajú vodík s využitím obnoviteľných zdrojov energie a skladujú ho. Potrebná elektrina je odoberaná vtedy, keď je lacná. To umožňuje hospodárne a zároveň udržateľné používanie ťahačov s palivovými článkami.

Misia: prísť so svetovou novinkou

Truck
Jemné doladenie: Inžinieri montujú posledné detaily na ťahač Nikola Two.

Ako hlavný zákaznícky inžinier je Appel zodpovedný za technickú koordináciu komponentov Bosch v ťahači s názvom Nikola Two. Týchto komponentov je tu  mnoho: elektromotory pre elektrickú hnaciu nápravu, riadenie pohonného ústrojenstva a dôležité komponenty pre vodíkový palivový článok pochádzajú od firmy Bosch. Nový kamerový systém Mirror Camera od firmy Bosch navyše nahradzuje vonkajšie spätné zrkadlá ťahača a vďaka systému Bosch Perfectly Keyless už nebude musieť vodič v budúcnosti hľadať kľúč od svojho kamióna.

Person
Prezident spoločnosti Nikola Motor Company Mark Russell (vpravo) sa pýta Christiana Appela na aktuálny stav testovacích jázd.

Najväčšou výzvou pre Appela je nepreberné množstvo rôznorodých otázok, ktoré projekt prináša. „Neupravujeme tu len vozidlo, ktoré by už bolo na trhu. Spoločne vymýšľame ťahač od nuly. Pomáhame startupovej spoločnosti realizovať jej víziu,“ hovorí Appel. Vysvetľuje ako sa to vyplatí aj firme Bosch: „Získame náskok v oblasti pohonnej techniky, ktorá by mohla znamenať revolúciu v nákladnej doprave.“

„Christian asi nie je úplne otcom Nikola Two. Je však naším kmotrom. Bez neho a bez firmy Bosch by sme to nedokázali. Bosch je náš najdôležitejší dodávateľ.“
Marc Russell, prezident spoločnosti Nikola Motor Company

Takto funguje pohonná jednotka palivového článku Nikola Two

Ako to funguje

Ako to funguje

Ako to funguje

Pretože nákladné automobily ako Nikola Two vážia cca 40 ton, nebolo by efektívne prevádzkovať ich iba s batériovým pohonom. V prípade primeranej hmotnosti a veľkosti by nebol k dispozícii dostatok energie a dojazd by bol príliš malý. To prinútilo spoločnosti Bosch a Nikola Motor Company, aby vyvinuli pohonnú jednotku s palivovým článkom pre nákladne automobily. V palivovom článku sa zlučuje vodík a kyslík. Výsledná chemická reakcia premení vodík na elektrinu. Táto energia prúdi do vysokonapäťovej elektrickej palubnej siete nákladného vozidla, ktorá je pripojená k elektromotorom a batérii. Týmto spôsobom palivový článok dodáva energiu priamo do pohonnej jednotky pri súčasnom nabíjaní batérie. Namiesto oxidu uhličitého a sadzí je jediným odpadovým produktom, ktorý je emitovaný z výfukového potrubia kamiónu s palivovými článkami, voda.

Ako to funguje
Vstrekovač plynného vodíka

Vstrekovač plynného vodíka

Vstrekovač plynného vodíka

Zásobník energie nákladného vozidla sa skladá z deviatich vysokotlakových vodíkových nádrží, z ktorých každá má kapacitu deväť kilogramov. Pre meranie a reguláciu tlaku prúdu plynu vyvinul Bosch pre nákladné vozidlo Nikola Two plynový vstrekovač vodíka. Táto kompaktná vstrekovacia jednotka pracuje so vstupnými tlakmi až 16 barov a je navrhnutá pre proporcionálnu prevádzku. Inými slovami: Množstvo vstrekovaného plynu sa môže plynule meniť. Tým sa odlišujú od ventilov s pulznou prevádzkou. Tie môžu byť buď otvorené, alebo uzatvorené a môžu dávkovať iba rovnaké množstvo plynu. Integrovaná funkcia uzatvárania injektora šetrí náklady a znižuje zložitosť celého systému.

Vstrekovač plynného vodíka
Riadiaca jednotka palivových článkov

Riadiaca jednotka palivových článkov

Riadiaca jednotka palivových článkov

Riadiaca jednotka palivového článku spravuje a riadi systém palivového článku. To zahrnuje funkcie, ako je dodávka vodíka a vzduchu, stratégia chladenia a prevádzky bloku palivového článku.

Riadiaca jednotka palivových článkov
Anódovej recirkulačné dúchadlo

Anódovej recirkulačné dúchadlo

Anódovej recirkulačné dúchadlo

Pri reakcii kyslíka a vodíka nie je naraz spotrebovaný všetok vodík dodávaný do článku. Bosch pre kamión Nikola Two vyvinul anódové obehové čerpadlo, ktoré zabraňuje úniku nevyužitého prebytočnému vodíka zo systému. Mnoho systémov pracuje iba s prúdovým čerpadlom. Čerpadlo Bosch je však aktívne a elektricky poháňané a doplňuje pasívne prúdové čerpadlo. Výsledkom je, že plyn prúdi rýchlejšie späť do článku. Okrem toho ponúka väčšiu flexibilitu pri procese vypínania, a tým aj vyššiu efektivitu a bezpečnosť.

Anódovej recirkulačné dúchadlo
Elektrický vzduchový kompresor

Elektrický vzduchový kompresor

Elektrický vzduchový kompresor

Prívod kyslíka je riadený elektrickým vzduchovým kompresorom, ktorý tiež vyvinula spoločnosť Bosch. Stláča vzduch rýchlosťou až 120 000 otáčok za minútu. To je nevyhnutné pre zaistenie dostatočného prísunu kyslíka do palivového článku.

Elektrický vzduchový kompresor
Zásobník palivových článkov

Zásobník palivových článkov

Zásobník palivových článkov

Blok je centrálnou súčasťou systému palivových článkov. Tu prebieha reakcia medzi vodíkom a kyslíkom. Teploty v bloku, ktorý sa skladá zo 419 jednotlivých článkov, dosahujú až 80 stupňov Celzia. V dôsledku chemickej reakcie je potenciálna energia v palive premenená na elektrickú energiu, ktorá prúdi do výkonovej elektroniky.

Zásobník palivových článkov
Truck

Tím pre všetky prípady

Lidé
Zisťovanie požiadaviek: Christian Appel (druhý zľava) a kolegyňa Gladys Anyenya pri rozhovore s Alainom Hadornom z Nikola Motor Company.

Ako inžinier nevyvíja Appel iba komponenty nákladných vozidiel. „Najprv ide o prepojenie. Hovorím so zákazníkom a potom požiadavky odovzdám tým správnym kolegom v spoločnosti Bosch,“ vysvetľuje. Pritom čerpá z celosvetovej siete. S vývojom tohto ťahača pomáhalo viac ako 200 zamestnancov zo šiestich divízií. „Bez ohľadu na to, či ide o automatizáciu, prepojenie, alebo elektrifikáciu – na všetko máme tých správnych odborníkov. Len málo spoločností toto môže ponúknuť,“ hovorí Appel. Inšpiruje ho predovšetkým tímový duch: „Naša spolupráca na projekte je fantastická. Tu každý robí maximum pre to, aby sme na cestu dostali jedinečný ťahač. Je to skvelý pocit.“

Päť faktov o práci na kamióne Nikola Two

Green truck
Viac ako 200 zamestnancov spoločnosti Bosch pracovalo na projekte počas troch rokov – od technikov cez projektových manažérov až po vedenie spoločnosti. Christian Appel ako hlavný zákaznícky inžinier koordinoval technické práce.
Blue truck
35 produktov spoločnosti Bosch nanštaloval Christian Appel so svojím tímom do ťahača Nikola Two, z ktorých niektoré boli nanovo vyvinuté špeciálne pre tento ťahač.
Computer
1 terabyte dát uložil tím Bosch pre tento projekt za dva a pol roka– napríklad pre simulácie, kalibráciu alebo záznam nameraných dát.
Truck
Prvý 40-tonový ťahač s palivovými článkami, ktorý bol vyvinutý pre sériovú výrobu – to je jedinečný výsledok spolupráce medzi spoločnosťou Bosch a Nikola Motor Company.
Coffee
1 500 šálok kávy priližne vypil Christian Appel od začatia projektu.
/

Čas na dobitie batérii

Recharge
Odpočinok: Christian Appel so svojím synom Leonom na túre.

O desať dní neskôr je hotovo. Nikola Two bude predstavený verejnosti na „Public Demo Day“ v Scottsdale. Nával je veľký, odborná tlač oslavuje. Ďalšou misiou pre krstného otca ťahača je uvedenie do sériovej výroby. Spustenie výroby je plánované na rok 2022. Každý rok bude vyrobených približne 35 000 ťahačov. Teraz ja však čas na zaslúžený oddych.

„Hneď za naším domom začína skvelá turistická cesta púšťou. Túry s mojím synom sú pre mňa perfektný relax,“ hovorí Appel. Slnko pomaly mizne za arizonskými púštnymi horami a batérie sa dobíjajú – tak u Christiana Appela, ako aj v Nikola Two.

Christian Appel

Christian Appel

hlavný zákaznícky inžinier, Bosch Engineering

Po vyštudovaní matematiky začal pred siedmimi rokmi pracovať pre spoločnosť Bosch. Momentálne žije vo Phoenixe v Arizone a túto fázu života si užíva naplno. Pri svojej práci pre spoločnosť Nikola Motor Company zažíva kultúru startupov v tej najčistejšej podobe. Skúsenosti z tohto projektu prenesie aj do sveta firmy Bosch. Na čas strávený v Amerike bude mať navyše veľa nezabudnuteľných spomienok: „Potápali sme sa s mantami pri nočnom ponore pri Havaji. Bol to naozaj nezabudnuteľný zážitok, ktorý ma dokonca inšpiroval nechať si urobiť tetovanie!“

Zdieľať toto na: