Nu premiärvisas Audi A7 H-tron, det vill säga drift med bränsleceller. ”H” i h-tron syftar givetvis på grundämnet väte som har dito beteckning i det periodiska systemet. Enligt Audi skall bilen göra 0-100 på 7,9 sekunder, toppa 180 km/h och komma 50 mil på en tank. So far so good med andra ord! Drivlinan kompletteras av ett batteri vilket ger en systemeffekt på 230 hk. Bilen är som sig bör då det gäller Audi, fyrhjulsdriven och blir därmed Audis första H-tron Quattro.

“A7 Sportback h‑tron quattro är en äkta Audi – både sportig och effektiv på samma gång. Konstruerad som. en e-quattro med två elmotorer som driver alla fyra hjulen”, förklarar Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Utvecklingschef AUDI AG. “Konceptbilen A7 h-tron visar att vi även bemästrar bränslecellstekniken. Vi befinner oss i läget att vi kan starta produktionsprocessen så snart marknaden och infrastrukturen är klar.”

Själva bränslecellen består av 300 individuella celler som tillsammans bildar en enhet. Kärnan i var och en av dessa celler är ett polymerbaserat membran med en platinabaserad katalysator på vardera sida av membranet. Bränslecellen fungerar enligt följandet: Väte tillförs anoden, där det splittras till protoner och elektroner. Protonerna passerar genom membranet till katoden, där de reagerar med syret i luften och bildar vattenånga. Samtidigt leder elektronerna på utsidan av cellblocket elektrisk ström, beroende på laddningspunkt är spänningen för varje cell mellan 0,6 och 0,8 volt. Hela bränslecellen drivs i ett spänningsintervall på mellan 230 och 360 volt.

I tillägg till ovan komponenter behöver även systemet hjälpaggregat består av en turboladdare som pressar in luft i cellerna, en s.k. cirkulationsfläkt som skickar tillbaka oanvänt väte till anoden och på så sätt ökar effekten, samt en kylvätskepump. Hjälpaggregaten drivs med högspänning via bränslecellen. Ett separat kylkretssystem kyler ner bränslecellen. En värmeväxlare och ett termoelektriskt, självreglerande värmeelement ser till att det alltid är en behaglig temperatur i kupén.

Bränslecellen, som arbetar över ett temperaturområde på 80 grader Celsius, ställer högre krav på kylning av fordonet än motsvarande förbränningsmotor, men med en effektivitet på hela 60 procent – nästan dubbelt så mycket som en konventionell förbränningsmotor. Problemfri kallstart garanteras ner till -28 grader Celsius.

Unikt för A7 Sportback h‑tron quattro är plug‑in hybrid konceptet – en vidareutveckling av de tidigare konceptbilarna Audi A2 H2 och Q5 HFC. I bilen finns ett litium-jon batteri, som kan laddas via vanligt vägguttag. Batteriet har en kapacitet på 8,8 kWh och finns redan i A3 Sportback e‑tron och är placerat under bagageutrymmet med eget kylkretssystem för värmestyrning. Batteriet kan lagra energi vid bromsåtervinning och leverera tillräckligt med ström för att snabbt ge full laddning.

Vid batteridrift är räckvidden för Audi A7 Sportback h‑tron quattro 50 kilometer. Batteriet, som sitter i bakre delen av plug-in hybriden, kan laddas via en sladd till ett vanligt vägguttag. Beroende på spänning och strömstyrka tar det mellan två och fyra timmar att ladda batteriet fullt.

Kraftelektroniken fram och bak på bilen omvandlar likströmmen från bränslecellen och batteriet till växelström för elmotorerna så att dessa kan driva fram- och bakaxlar separat. De båda elmotorerna, som kyls ner av en lågtemperaturkrets och spänningsomvandlare, är permanentmagnitiserade synkronmaskiner. Var och en av dem ger en effekt på 85 kW, eller till och med 114 kW om spänningen ökas temporärt. Maximalt vridmoment är 270 Newtonmeter per elmotor.

När man byter från automatväxelläge D till S ökas energiåtervinningen vid bromsning, så att batteriet laddas upp effektivt vid sportig körning. Utnyttjande av bromsarna sker också nästan alltid helt elektriskt. Elmotorerna arbetar då som växelströmsgeneratorer och omvandlar bilens rörelseenergi till elektrisk energi som lagras i batteriet. De fyra skivbromsarna utnyttjas endast vid extra kraftull inbromsning eller vid nödbromsning.

De fyra vätetankarna på Audi A7 Sportback h-tron quattro är placerade under bagageutrymmet, framför bakaxeln och i kardantunneln. Ett yttre hölje tillverkat av kolfiberförstärkta polymer (CFRP) skyddar det inre aluminiumskalet. Tankarna rymmer omkring fem kilo väte vid ett tryck på 700 bar – det är tillräckligt för en räckvidd på mer än 500 kilometer. Enligt NEDC-cykeln är bränsleförbrukningen ungefär ett kilo väte per 100 kilometer – ett energiinnehåll som ungefär motsvarar 3,7 liter bensin.

Genom att använda förnybart väte som bränsle säkerställs nollutsläpp även vid produktionen av vätgas. Sedan 2013 driver Audi en pilotfabrik i norra Tyskland där man använder förnybar vindkraft för att producera väte genom elektrolys. För närvarande genomgår vätet en extra produktionsprocess för att framställa syntetiskt metan, Audie-gas, som driver gasbilen g-tron.

/MotorApa