Samochód Tatra Force e-Drive z wodorowymi ogniwami paliwowymi został zaprezentowany podczas światowej premiery w Ostrawie
W dniach 23 i 24 października w ostrawskiej sali wielofunkcyjnej Gong w Dolnym Vítkovicach odbyła się konferencja H2 Forum 2023 – największe tego typu wydarzenie poświęcone technologiom wodorowym i rozwojowi wodoru w Republice Czeskiej, organizowane przez Kraj Morawsko-Śląski, będacy także jednym z założycieli Klastra Wodorowego Okręgu Morawsko-Śląskiego. W ramach tej konferencji Tatra Trucks z Kopřivnicy wraz ze swoimi partnerami zorganizowała światową premierę samochodu na podwoziu Tatra Force III generacji z układem napędowym wykorzystującym wodorowe ogniwa paliwowe.
W ostatnim czasie Tatra Trucks, należąca do Czechoslovak Group i Grupy Promet, pracowała nad kilkoma projektami rozwojowymi związanymi z nowoczesnymi układami napędowymi do ciężarówek. Jednym z nich jest samochód Tatra Force e-Drive na wodorowe ogniwa paliwowe (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle), którego prototyp po raz pierwszy przedstawiono publiczności w poniedziałek 23 października podczas konferencji H2 Forum 2023. Prototyp ten został przygotowany przez zespół projektowy, w którym uczestniczyły Tatra Trucks – będąca członkiem Morawsko-Śląskiego Klastra Wodorowego – oraz Centrum Badawcze Řež, firma Devinn i Uniwersytet Chemiczno-Technologiczny w Pradze.
Radim Matera z zarządu Grupy Promet, odpowiedzialny za projekty innowacyjne, na premierze wodorowej Tatry powiedział „Tatry w swojej historii były nośnikiem postępu i innowacji. Nie inaczej jest teraz. Połączenie tradycyjnego, sprawdzonego podwozia Tatra i napędu wodorowego na nowej platformie Force tworzy unikatowe, bezemisyjne rozwiązanie oferujące szeroką gamę konfiguracji i zastosowań. Ten prototyp to pierwsza jaskółka najbliższej przyszłości. Tym samym Tatra zaoferuje swoim klientom doskonałe narzędzie do realizacji własnych celów ESG oraz przyczyni się do narodzin i rozwoju gospodarki wodorowej nie tylko w naszym regionie”. Andrej Čírtek, rzecznik prasowy Grupy Czechoslovak dodał zaś „Jeśli Tatra chce mieć produkty, które mają znaleźć zastosowanie na wymagających rynkach, musi podążać drogą własnego rozwoju technicznego, stosowania zaawansowanych technologii i innowacji oraz współpracy z przodującymi partnerami w swoich dziedzinach, także akademickich. Projekt ciężarówki Tatra zasilanejj wodorem jest dobrym przykładem tego, że Tatra właśnie to robi. Specjaliści w Tatrze pracują też nad innymi projektami technologicznymi współczesnej mobilności, np. niedawno zaprezentowali samochód z automatycznym systemem sterowania na tej samej platformie, co nowy pojazd zasilany wodorem”.
Podstawą prototypu jest najnowsza, III generacja serii modeli Tatra Force, która swoją światową premierę miała w maju na targach PYROS 2023 w Brnie. „W pojeździe Tatra Force e-Drive zastosowaliśmy ośmiokołowe podwozie koncepcji Tatra z centralną rurą nośną i wahliwymi, niezależnie zawieszonymi półosiami w konfiguracji 1+3 i napędem na trzy osie. Prototyp projektowany jest jako samochód ciężarowy do zastosowań w górnictwie o masie całkowitej 45 t. Chcemy na nim testować różne technologie w najbardziej wymagających warunkach eksploatacji – wyjaśnia Radomír Smolka, dyrektor ds. badań i rozwoju w Tatra Trucks. Przy tym w tylnym tridemie dwie pierwsze osie otrzymały ogumienie bliźniacze, podczas gdy oś ostatnia – czwarta – pojedyncze. Oś tę bowiem wyposażono w funkcję skrętu przeciwbieżnego w stosunku do kierowanych kół osi przedniej, dla poprawy manewrowości, w tym redukcji promienia skrętu.
Napęd prototypu jest elektryczny, jednak został zaprojektowany tak, aby mógł być niezależny od zewnętrznych źródeł energii elektrycznej. Dlatego pojazd sam zawiera w sobie magazyn – źródło energii. Z tego powodu oprócz trakcyjnego silnika elektrycznego, akumulatorów trakcyjnych i dwóch ogniw paliwowych zamontowano na nim zbiorniki ciśnieniowe na gazowy wodór. Ogniwa paliwowe wytwarzają zatem bezpośrednio w samochodzie niezbędną energię elektryczną w wyniku reakcji chemicznej. Zaletą tej koncepcji jest bardzo krótki czas napełnienia zbiorników wodoru, rzędu minut, dzięki czemu w porównaniu do elektrycznych wariantów akumulatorowych wyeliminowany zostaje przestój wymagany na ładowanie ze źródeł zewnętrznych. W przypadku budowy infrastruktury ze stacjami tankowania wodoru elastyczność auta będzie porównywalna nawet z odpowiednikami wyposażonymi w konwencjonalne silniki spalinowe.
W prototypie zastosowano w szczególności trakcyjny synchroniczny silnik elektryczny z magnesami trwałymi, o mocy ciągłej 480 kW i maksymalnej mocy 580 kW, uzyskujący moment obrotowy 2300 Nm. Dwa ogniwa paliwowe mają maksymalną moc 100 kW każde, natomiast akumulatory trakcyjne o łącznej pojemności 171 kWh wykorzystują technologię Li NMC (akumulatory litowo-niklowo-manganowo-
Poza tym kabina jest długa, z nadbudówką dachu w postaci modułu z tworzywa, na przednich narożach z lampami ostrzegawczymi, a pośrodku z prostokątnym lukiem wentylacyjnym. Przy tym moduł ten w przekroju wzdłużnym ma kształt klina – trójkąta prostokątnego. Mimo tego przyczynia się do wzrostu przestrzeni życiowej wewnątrz kabiny. Za tą kabiną został zaś zamontowany cały moduł wodorowy. Tam mieszczą się m.in. na dole zbiorniki wodoru, u góry ogniwa. Z boków moduł ten po obu stronach zasłaniają osłony z tworzywa sztucznego, u góry ścięte – z górnymi nachylonymi do środka partiami – panelami, a w części pionowej – środkowej i dolnej – z chronionym stalową siatką wlotem powietrza. W ten sposób osłony boczne dosyć zgrabnie wizualnie połączono z kabiną, by z boków tworzyły z nią jedną powierzchnię. Przykładowo górna linia nachylonych partii osłon przebiega na tej samej wysokości, którą ma tylna partia nadbudówki, a ukośna listwa na osłonie stanowi przedłużenie dolnej linii szyb w drzwiach i panelu za drzwiami – wzrokowo ta wznosząca się (patrząc od przodu do tyłu) linia z boku kabiny oraz ukośna listwa bocznej osłony tworzą więc jakby jeden odcinek. W rezultacie całość prezentuje się nie tylko efektownie, ale i niezwykle dynamicznie.
Pierwszy egzemplarz został skonfigurowany do pracy w kopalniach. Dlatego zaopatrzono go w zabudowę typu wywrotka z czeskiej firmy VS Mont. Niemniej, na tym etapie rozwoju technologii wodorowej, obiektywnie trzeba przyznać, że w porównaniu z tradycyjnym odpowiednikiem model ten cechują:
- konieczność wydłużenia rozstawu osi 1-2 (1-tridem), aby pomieścić zakabinowy moduł wodorowy. To z jednej strony negatywnie wpływa na długość powierzchni do załadunku – by zachować ją na akceptowalnym poziomie musiano właśnie zwiększyć rozstaw osi 1-2, z drugiej na manewrowość. I nawet wprowadzenie osi ostatniej – czwartej z funkcją skrętu przeciwbieżnego niewiele tu zmienia;
- wyższa masa własna.
Niemniej jednocześnie jest to też tzw. przewymiarowany prototyp, służący dopiero jako nośnik pewnych przyszłościowych rozwiązań i idei. Z całą pewnością, wraz dalszym rozwojem technologii wodorowych napędowych ogniw paliwowych, dojdzie do zmniejszenia wymiarów oraz redukcji masy własnej, w powiązaniu z możliwą zmianą lokalizacji wybranych komponentów układu wodorowego, by odblokować przestrzeń na część ładunkową.
Tekst: Jarosław Brach
Zdjęcia: Producent
