En la última década, la electrificación de los motores de los automóviles ha sido prioritaria en los planes de desarrollo de muchos fabricantes. Después de los vehículos eléctricos alimentados por baterías electroquímicas, los de pila de combustible de hidrógeno son una de las alternativas que están desarrollándose con mayor ímpetu, sobre todo para los vehículos de mayor tonelaje, al ofrecer mayores autonomías y tiempos de repostaje muy rápidos. Garrett se encuentra entre los fabricantes que trabajan con el objetivo de hacerlos más eficientes, para lo que ha desarrollado un innovador turbo eléctrico de dos etapas.
Durante más de sesenta años, la empresa estadounidense Garret se ha convertido en uno de los principales fabricantes de sistemas de inducción forzada para motores de combustión. A partir de esa experiencia, ha desarrollado un compresor eléctrico de dos etapas que permite a los fabricantes de automóviles optimizar el potencial de sus trenes de potencia FCEV al impulsar el hidrógeno a presiones más altas.
Esta tecnología combina hidrógeno y oxígeno dentro de una sola celda para producir electrones libres (carga eléctrica), con un único residuo: agua limpia. Varias de estas celdas se agrupan en una pila que genera suficiente electricidad para alimentar a un vehículo. Al igual que los motores de combustión interna convencionales, cuando se eleva la presión y el caudal aumenta la densidad de potencia y la eficiencia mejora significativamente. De esta forma es posible la implementación de tanques de combustible más pequeños que se pueden integrar en el chasis sin ocupar demasiado espacio. Además, al reducir su tamaño, la pila puede emplearse en varios tipos de vehículos, lo que reduce los costes de desarrollo.
Implementación del turbo eléctrico de Garret en un sistema de pila d combustible de hidrógeno.
El turbo eléctrico de Garrett puede funcionar continuamente a una potencia de hasta 20 kW, suministrando aire a la pila de combustible a una presión de 4 bar. En su interior, se combina tecnología aeroespacial con los últimos avances de la industria del automóvil, como son los cojinetes aerodinámicos que aumentan la eficiencia del turbo, reducen drásticamente el ruido y eliminan la necesidad de usar aceite para compresores.
El resultado final es una máquina liviana y extremadamente compacta que permite a los fabricantes de automóviles reducir el tamaño de las pilas de pilas de combustible de hidrógeno en un 40% con respecto a los sistemas predecesores y, al mismo tiempo, aumentar la potencia de salida.
Uno de los vehículos que ya ha empleado el turbo eléctrico de Garret es el Honda Clarity FCEV. En comparación con su predecesor, su segunda generación utiliza una pila de celdas y un tanque de combustible más pequeños, lo que ha permitido a los ingenieros aumentar el espacio interior en el que ahora puede acomodar a cinco adultos. Combinado con un motor eléctrico de alta eficiencia y las celdas de combustible V Flow, el sistema proporciona suficiente potencia para igualar el rendimiento de una berlina dotada con un motor V6 de gasolina, asegura el fabricante, aunque el Clarity solo produce 103 kW (138 CV) de potencia.
El Honda Clarity FCEV de segunda generación emplea el turbo eléctrico de Garret.
La compañía se ha comprometido a continuar mejorando sus sistemas de inducción forzada para aumentar la eficiencia de los vehículos eléctricos, ya sean los propulsados por transmisiones híbridas como por o pilas de combustible. Garrett extenderá su gama de productos dirigidos a los vehículos eléctricos más allá del turbo, colaborando con los fabricantes para desarrollar los sistemas de ciberseguridad y de gestión del estado del vehículo.
