Nollutsläpp med bränslecellsdrivna Audi h-tron quattro concept i Detroit

Audi visar upp en helt ny konceptbil på bilmässan NAIAS i Detroit. Audi h-tron quattro concept är en sportig SUV med vätgasdrift och effekt på upp till 110 kW. Konceptbilen har dessutom ett kraftfullt batteri som kan leverera en tillfällig boost på 100 kW.  Fördelen med bränslecellstekniken är den korta tiden för bränslepåfyllning. På bara fyra minuter tankas Audi h-tron quattro för en räckvidd på upp till 60 mil. Redan 2017 kommer Audi dessutom att lansera nästa generation av Audi A8 med helt ny teknik för autonom körning och självparkering. Konceptbilen ger  en förhandsvisning av tekniken som kommer i serieproduktion med Audi A8.

Audi satsar på bredden för att säkra framtidens hållbara mobilitet och utvecklar parallellt drivkoncept för olika marknader och kundönskemål, vare sig det gäller ren eldrift, laddhybridteknik, förbränningsmotorer eller bränsleceller. Med nya konceptbilen Audi h-tron quattro visar märket med de fyra ringarna upp kompetensen inom bränslecellstekniken, där ”h” i namnet är den kemiska beteckningen för vätgas.

Audi h-tron quattro är nära besläktad med den helt eldrivna Audi e-tron quattro concept som visades upp för gången på bilsalongen i Frankfurt 2015. Båda konceptbilarna är baserade på den andra generationen av den längdsmonterade modulära plattformen (MLB evo) som är extremt flexibelt. Trots helt olika teknik används nästa identiska bottenplattformar till de båda bilarna.

Femte generationen bränslecellsteknik

2004 presenterade Audi den första bränslecellsbilen A2H2. Nya Audi h-tron quattro concept är försedd med den femte generationen bränslecellsteknik från koncernen. Hela enheten är mindre, lättare, starkare och mer ekonomisk, då andelen platina minskat. Livslängden har dessutom ökat liksom respons och verkningsgrad med lägre förbrukning av vätgas. Med en verkningsgrad på mer än 60 procent överträffar bränslecellsbilen nu förbränningsmotorn. Stacken som är placerad i framvagnen består av 330 individuella celler som verkar mellan 220 och 280 volt.

Boostfunktion med batteri som levererar upp till 100 kW effekt

Det ideala komplementet till den 110 kW starka bränslecellen är ett kompakt litiumjonbatteri som konstruerats för maximal effekt. Batteriet som väger mindre än 60 kg är placerat under kupéutrymmet för optimal viktfördelning. Det levererar upp till 100 kW tillfällig extra effekt vid en acceleration. Med 550 Nm systemvridmoment accelererar Audi h-tron quattro från 0 till 100 km/h på mindre än sju sekunder med en begränsad topphastighet på 200 km/h. Kraften från bränslecellen och högvoltsbatteriet driver två elmotorer, en som är placerad under framaxeln med en effekt på 90 kW, den andra på bakaxeln utvecklar 140 kW.

Audi e-quattro

Konceptet gör bilen till en elektroniskt reglerad quattro. Varje motor driver ett hjulpar på samma sätt som på teknikkonceptet Audi A7 Sportback h-tron som Audi presenterade på LA Motor Show i november 2014. Ett intelligent styrsystem reglerar kraften där vridmomentet fördelas steglöst mellan axlarna med maximalt fokus på effektivitet. Vid låg last styrs kraften till framaxeln och vid låga hastigheter kommer strömmen endast från batteriet. E-quattro konceptet kräver en exakt avstämning mellan elmotorerna där Audi h-tron quattro körs lika sportigt och med samma stabila grepp som med Audis mekaniska quattrodrift.

Audi h-tron quattro accelererar från 0-100 km/h på mindre än sju sekunder, med en topphastighet på 200 km/h. Vid inbromsning återvinns energin till högvoltsbatteriet via elmotorerna. Föraren kan även välja grad av inbromsningseffekt genom att antingen välja frirullningsläge eller återvinning av bromsenergin genom rekuperation.

Tankning på fyra minuter med en räckvidd på upp till 60 mil

Fördelen med bränslecellsbilar är den korta tiden som krävs för tankning. Liksom en vanlig förbränningsmotor tar det bara ca fyra minuter. De tre avancerade gastankarna kommunicerar med påfyllningssystemet via ett gränssnitt och jämnar ut trycket och temperaturnivåerna.

De tre vätgastankarna är placerade under kupé- och bagageutrymmet. Varje tank är uppbyggd i flera skikt där den inre behållaren av gastät polyamid är omgärdad av kolfiberförstärkt komposit (CFRP) och glasfiberförstärkt komposit (GFRP). Vid ett tryck på 700 bar lagrar de sex kilo vätgas vilket är tillräckligt mycket för en räckvidd på upp till 60 mil. Enligt den europeiska normen NEDC är förbrukningen endast ett kg vätgas per 100 km, en mängd som motsvarar energin i ca fyra liter bensin. Eftersom bilen endast avger vattenånga är avgasröret tillverkat av lättviktspolymer.

Globalt nollutsläpp med vätgas från Audis e-gas anläggning

Audi h-tron quattro concept ger inte bara lokalt nollutsläpp utan även globalt nollutsläpp om vätgasen produceras med grön el. Audi investerade tidigt i det som idag är världens första industriella och största power-to-gasanläggning i norra Tyskland. Sedan 2013 tar man tillvara på överskottselen från de tyska vindkraftverken och spjälkar vatten till syre och vätgas genom elektrolys. I ett andra steg produceras i dagsläget Audi e-gas eller syntetisk metan genom att vätgasen reageras med koldioxid och levererar då förnybart bränsle till gasbilen Audi A3 g-tron* och kommande A4 g-tron* .

Redan idag kan ägare till Audi g-tron köra nära CO2-neutralt i Tyskland genom att tanka förnybar gas vid de befintliga tankstationerna med ett speciellt bränslekort. I framtiden kommer det att vara möjligt att använda vätgasen direkt så att bränslecellsbilar kan köra på det klimatvänliga bränslet.

Bilvärldens största solpaneler ger 100 mil extra räckvidd per år

Audi h-tron quattro har stora solpaneler integrerade i taket. De 1,98 meter långa panelerna genererar upp till 320 watts effekt när bilen står stilla eller kör i solen, vilket motsvarar ytterligare 100 mils räckvidd per år i ett mellaneuropeisk klimat. När bilen är parkerad kan energin även användas för att sänka temperaturen i kupén så att det krävs mindre energi från klimatanläggningen.

Nya Audi A8 självkörande 2017

Audi var tidigt ute med att utveckla tekniken för autonom körning. Redan 2010 körde en Audi TT uppför Pikes Peak för egen maskin och under 2015 kunde journalister uppleva tekniken från förarsätet i normal motorvägstrafik i bl.a. USA och på autobahn utanför München.

Audi h-tron quattro concept är utrustad med all teknik som märket har utvecklat för autonom körning och självparkering. Kombinationen av radar, kamera och sensorer ger en komplett bild av bilens omgivningar. En laserskanner läser av området framför bilen i upp till 80 meters avstånd. All data sammanförs sedan i den centrala superdatorn (zFAS) in realtid. Datorkraften i zFAS motsvarar hela den elektroniska arkitekturen i en välutrustad mellanklassbil, men tack vare den höga nivån av integration är den inte större än en surfplatta.

I ett första steg kommer de autonoma systemen kunna ta över förarens uppgifter vid kösituationer på motorvägar i hastigheter upp till 60 km/h. Det kommer även vara möjligt att låta bilen parkera själv genom att styra den utifrån via en fjärrstyrd nyckel eller smartphone. 2017 kommer Audi ta tekniken i produktion för första gången i samband med nästa generation av Audi A8.

Aerodynamisk coupedesign och hajskinnsstruktur ger cw-värde på 0,27

Med en längd på 4,88 meter, bredd på 1,93 meter och ett axelavstånd på 2,91 meter tar Audi h-tron quattro storleksmässigt plats mellan Audi Q5 och Q7 men är betydligt lägre med sina 1,54 meter. Siluetten är coupélik med sin sluttande taklinje men ändå kraftfull med markerade hjulhus för att poängtera fyrhjulsdriften. Under utvecklingsarbetet har märkets designers samarbetat med ingenjörer som är specialiserade på aerodynamik för att kunna minska luftmotståndet till låga 0,27 och därmed maximera räckvidden.

För att förbättra luftströmmarna har Audi h-tron quattro rörliga aerodynamiska delar längs sidorna och på bakpartiet. T.ex. aktiveras små elmotorer vid högre hastigheter och skjuter ut sidotrösklarna 50 millimeter så att luften styrs förbi bakhjulen. Även bakspoilern åker ut 100 millimeter och diffusorn förlängs vid högre hastigheter. Kameror har ersatt de yttre backspeglarna för att minska luftmotståndet och öka säkerheten. Tack vare dessa finns det inte längre någon död vinkel. Under bilen har underredet dessutom en helt ny ytstruktur som hämtat inspiration från hajskinn.

Singelframe-grillen är nästan helt öppen p.g.a. att bränslecellsbilen kräver mer kylning än en batteridriven bil. I grillen har även sensorer integrerats för förarassistanssystemen och de nya systemen för autonom körning.

Ny strålkastarteknik med laser och OLED

Audi tar nu nästa steg i utvecklingen av avancerad strålkastarteknik. Nedbrutet på hundratusentals pixlar kan Matrix lasern belysa vägen med extrem precision och hög upplösning utan att blända mötande trafik. Utöver den vita dagsljussignaturen ger de platta OLED- elementen ett blått ljus mot sidorna.

När föraren närmar sig bilen med fjärrnyckeln tänds ett vitt ljus i trösklarna. Körs bilen i autopilotläget signaleras det till omgivningen genom att det lyser blå horisontella linjer längs sidorna. OLED används även för bakljusen med totalt 12 olika element.

Digital interiör med OLED-skärmar

Interiören i Audi h-tron quattro concept är lätt och ljus med en ny design där digitala bildskärmar integrerats harmoniskt i instrumentpanelen. Framför föraren sitter tre OLED-skärmar där den tunna filmen kan designas i princip alla former. I mitten visar den välvda skärmen, som kallas Audi virtual cockpit med grafik med 3D-känsla. Till höger och vänster om den finns två touch-skärmar där föraren kan styra systemet för autonom körning via den vänstra. 14-tums skärmen till höger är assymetrisk och används för att styra media och navigationskartor samt visa bränslecellsspecik information. Som alternativ kan de viktigaste funktionerna styras via ratten med välvda touchytor med haptisk feedback.

På mittkonsolen finns ytterligare två skärmar. Den främre skärmen har geststyrning och visar bl.a. klimatanläggningen. De två välvda skärmarna i den främre delen av dörrarna fungerar som digitala backspeglar. De två baksätespassagerarna sitter i bekväma individuella säten med Audis surfplattor med OLED-skärmar framför sig. Surfplattorna är integrerade med bilens infotainmentsystem vilket gör att de kan dela information med föraren alternativt användas separat för att tex maila när de är uppkopplade mot internet via LTE. Surfplattorna fungerar även fristående och kan användas utanför bilen.

Audi h tron quattro concept har en rymlig och komfortabel interiör för fyra personer och 500 liter bagage alternativt 1610 liter med nedfällda säten. Intelligent mjukvara hjälper till vid ilastning med två små sensorer som skannar av bagaget och visar det optimala sättet att packa på en sjutumsmonitor.

Audi h-tron quattro concept i korthet

Teknik
- bränslecellsdrift samt litiumjonbatteri för extra boost och energiåtervinning
- femte generationens bränslecell med ännu högre verkningsgrad
- upp till 600 kilometers räckvidd på en tank
- bränsleförbrukning ca ett kg vätgas per 100 kilometer
- full tank på cirka fyra minuter
- upp till 110 kW effekt med bränslecellsdrift samt tillfällig extra boost på upp till 100 kW via batteriet, systemvridmoment mer än 550 Nm
- 0 till 100 km/h på mindre än 7 sekunder, topphastighet begränsad till 200 km/h
- elektrifierad quattro med elmotor fram och bak
- intelligent styrsystem för samverkan mellan kraftenheterna
- tre vätgastankar med en total kapacitet på ca sex kg vid 700 bar
- chassi med adaptiv sportluftfjädring och 22 tumshjul
- teknik för autonom körning och självparkering
- central styrenhet, zFAS, för autonom körning

Aerodynamik och design
- 4,88 meter lång, 1,93 meter bred, 1,54 meter, fem dörrar
- cw-värde 0,27
- kamera istället för yttre backspeglar
- rörliga delar förbättrar aerodynamiken
- strålkastare i Matrix laser och OLED-teknik
- världens största solpanelstak i en bil, upp till 320 watts effekt eller upp till 100 mils extra räckvidd per år.

Interiör
- plats för fyra personer, 500 liters bagageutrymme
- ”bagagerumsbutler” hjälper till med optimal packning av bagage
- värmepump för effektiv klimatisering
- helt nytt manöver- och displaykoncept
- Audi virtual cockpit med välvd OLED-skärm
- surfplattor i baksätet med OLED-skärmar integrerade med infotainmentsystemet
- multifunktionsratt med touch-funktion
- uppkoppling online via LTE