Opel Vivaro-E Hydrogen, il furgone elettrico che si ricarica con il gas

ELETTRICITÀ E IDROGENO, CONNUBIO ORIGINALE - Evento presso l’impianto Opel Special Vehicles per la presentazione dinamica del furgone Opel Vivaro-e Hydrogen. Una parte dei componenti elettrici è la stessa del Vivaro-e (qui per saperne di più) ma la batteria è più piccola e la maggior parte dell’energia necessaria alla trazione viene fornita da fuel cell, che erogano 45 kW massimi, alimentate con l’idrogeno contenuto in 3 resistentissime bombole in fibra di carbonio. In questo modo si arriva a 400 km di autonomia, misurati con il ciclo Wltp, 50 dei quali ascrivibili alla batteria al litio da 10,5 kWh. La capacità dei 3 serbatoi è 4,4 kg di gas a 700 bar e il riempimento completo impiega circa 3 minuti, un tempo comparabile con quello dei carburanti classici. Il powertrain prevede un motore a magneti permanenti, già visto in altri modelli dell’ex gruppo PSA, con 100 kW/136 CV e 260 Nm di coppia: quest’ultimo valore non è un altissimo ma ottenibile già a regimi molto bassi e quindi ben sfruttabile. I dati parlano quindi di un veicolo la cui autonomia dipende principalmente dall’idrogeno, ma la batteria ha comunque un ruolo molto importante. 

IL GIUSTO EQULIBRIO - Il dimensionamento scelto per il Opel Vivaro-e Hydrogen è a metà strada fra l’uso delle fuel cell come range extender, che impiega batteria di grande capacità e fuel cell poco potenti, e lo schema che privilegia l’azionamento a idrogeno, caratterizzato da  batterie piccole e fuel cell potenti alimentate da serbatoi di grande capacità. La soluzione di Opel promette un buon compromesso fra costo, durata delle celle a combustibile, ingombro e prestazioni, con il plus di una riserva di energia che consente di coprire una distanza apprezzabile anche con i serbatoi dell’idrogeno vuoti. La batteria contiene molta meno energia rispetto alle bombole (il rapporto delle percorrenze è 7:1, ossia 350 contro 50 km) ma riesce a erogare fino a 90 kW ed è quindi molto efficace per sostenere le celle a combustibile quando si richiede più potenza. L’erogazione delle fuel cell arriva infatti a 45 kW continui, più che sufficienti nella amrcia a velocità costante ma molto al disotto della potenza massima del motore, con la batteria a fornire un’utile integrazione nel caso si cerchino le massime prestazioni, ad esempio durante la partenza o nelle salite a pieno carico. Il supporto della batteria permette quindi alle celle a combustibile di operare nelle loro condizioni operative ottimali, aumentandone la durata. Il Vivaro-e Hydrogen permette anche le modalità di un veicolo ibrido plug-in: la frenata rigenerativa recupera energia per accumularla nella batteria, con quest’ultima che può essere ricaricata anche collegandosi ad una colonnina pubblica o una wallbox/presa di corrente domestica o aziendale. Si hanno così 50 km di autonomia in modalità puramente elettrica a batteria a fronte di tempo di ricarica dichiarato pari a 90 minuti collegandosi ad una wallbox da 7,4 kW.

VOLUMI CONSERVATI, SEDILI NO - L’Opel Vivaro-e Hydrogen ha un volume di carico fino a 6,1 metri cubi (è quindi lo stesso delle versioni diesel o elettrica a batteria) ed è disponibile nelle lunghezze di 4,95 e 5,30 metri (la versione elettrica era disponibile anche con lunghezza di 4,6 metri), con le prime consegne in autunno. Ricordiamo che le Fuel cell funzionano con una reazione elettrochimica che combina l’idrogeno contenuto nei serbatoi con l’ossigeno dell’aria: la combinazione fra questi elementi produce vapore acqueo, calore ed energia elettrica. Il rendimento è abbastanza alto, valendo circa il 60%, e allo ‘scarico’ abbiamo solo acqua sotto forma di vapore: si tratta quindi di un veicolo a zero emissioni locali, come quelli elettrici a batteria.

Il powertrain del Opel Vivaro-e Hydrogen è congegnato in modo da ospitare le celle a combustibile e il motore di trazione sotto il cofano del veicolo in modo da riuscire a trasformare la versione elettrica a batteria in quella a celle a combustibile senza modificare la scocca. Si conserva quindi il volume di carico, 5,3 o 6,1 m3 a seconda della lunghezza, mentre la portata è di 1.100 kg con capacità di traino di una tonnellata: la sistemazione della batteria sotto i sedili ha permesso di non intaccare il piano di carico ma ha diminuito il numero dei posti: sono 2, spaziosi e comodi, invece dei 3 (sedile guidatore più panchetta) della versione elettrica. Ogni Vivaro-e Hydrogen nasce… elettrico. 

La versione a fuel cell si ottiene infatti dalla versione elettrica smontando la batteria, che viene sostituita dal modulo con le bombole (stesse dimensioni e attacchi della batteria) e inserendo le fuel cell sopra il motore elettrico; i componenti ‘avanzati’ tornano in fabbrica per essere integrati nei normali Vivaro-e. Abbiamo domandato il perché di questo modo di procedere un po’ macchinoso e ci è stato risposto che ad oggi è l’unico possibile perché lo stabilimento che produce il Vivaro-e ha una produzione certificata per gli esemplari completi e non per quelli ‘alleggeriti’.

CENTRI SPECIALIZZATI - La conversione del Opel Vivaro-e Hydrogen nella versione a a idrogeno, come detto, avviene nell’area Opel Special Vehicles a Rüsselsheim, la città natale del marchio, nel quale si trova anche il Centro di Competenza per l’Idrogeno e le Celle a Combustibile globale di Stellantis. La linea di produzione dei Vivaro a idrogeno impiega 70 addetti e attualmente può produrre 1.000 unità l’anno. La superficie coperta è di 1.500 mq e non mancano sensori per rilevare eventuali fughe di gas e attrezzature per testare i veicoli trasformati secondo gli standard di produzione Opel. L’andamento previsto delle vendite è 1.000 unità/anno nel 2022/23, nel 2024 se ne dovrebbero produrre 10.000 con il superamento di questa cifra che avverrà a partire dal 2025 grazie anche a un large van e le prime consegne in USA; la prospettiva è di produrre anche un pickup a fuel cell.

Annesso all’impianto di produzione c’è il Battery Refurbishment Center, in grado di riparare o rigenerare battery pack guasti, indirizzarli verso una Second life e riciclarne i materiali a fine vita, all’inizio tramite realtà accreditate e in seguito grazie ad partnership in Europa e nord America. Tutti i dipendenti sono addestrati allo standard di livello 5 dell'alta tensione e si occupano dei malfunzionamenti che i venditori europei non sono in grado di gestire. Nel 2021 si sono riparate circa 400 batterie, perlopiù con Problemi al controller o a una o più celle non funzionanti. La batteria arriva a Rüsselsheim, luogo nel quale il suo contenitore ermetico viene aperto e gli elementi malfunzionanti vengono individuati e sostituiti per ripristinare la funzionalità originaria.

La batteria ricondizionata viene quindi restituita al cliente o inviata come pezzo di ricambio al magazzino; se i danni sono più gravi, ad esempio dopo una collisione, si prende uno di questi battery pack rigenerati e lo si invia al cliente per sostituire quello irrecuperabile, le cui materie prime vengono riciclate. Il Battery Refurbishment Center ha vari box di prova delle batterie rigenerate, a corredo delle quali viene fornito un certificato che ne attesta la capacità effettiva. Questo centro specializzato, che occupa 1.000 mq, tratta fino a 1.500 batterie/anno con 15 addetti ed è in grado di intervenire su tutte le batterie usate attualmente in Stellantis così come su quelle che arriveranno.

VIAGGIAMO CON IL GAS - Presente all’evento anche un esponente di Miele: il noto marchio di elettrodomestici ha deciso di sperimentare gli Opel Vivaro-e Hydrogen nel quadro di una riduzione generalizzate della sua Carbon footprint che già nel 2021 l’ha vista azzerare le sue emissioni legate al consumo elettrico grazie al ricorso a energia da fonti rinnovabili. Nello stesso anno l’azienda offriva almeno un modello elettrico per ogni categoria di vettura aziendale mentre già quest’anno avrà 80 furgoni elettrici nella sua flotta, oltre a svariate automobili elettriche. L’azienda ritiene che questi van a idrogeno siano molto adatti agli interventi del servizio di assistenza: la ricarica dell’idrogeno è molto veloce, le emissioni locali zero consentono di circolare ovunque e Miele considera importanti i vantaggi che i suoi tecnici hanno dalla guida più confortevole e e meno stancante permessa dalla trazione elettrica.

L’esperienza dei clienti dovrebbe essere facile visto il pacchetto di garanzia e servizio 8 anni/160mila km, offerto anche sulla batteria. In Opel sono fiduciosi per le possibilità di mercato di questi veicoli particolari, i cui componenti principali sono frutto dell’accordo fra il componentista Faurecia (che si occupa delle bombole) e Michelin, entrata nel settore delle fuel cell grazie all’acquisizione di Symbio (leggi qui la notizia). In effetti gli investimenti per idrogeno fino al 2030 sono di circa 18 miliardi solo in Francia e Germania, con quest’uòtima che dovrebbe passare dalle attuali 200 stazioni di ricarica alle 2.500 del 2030, anno nel quale sono previsti circa 450mila veicoli a fuel cell.

KM A IDROGENO - Il test drive di circa 50 km ha permesso di prendere contatto con un veicolo apparso già maturo e il cui abitacolo non si discosta molto da quello del Vivaro-e, eccezion fatta per i sedili, che sono solo 2 ma molto ampi e accoglienti. Anche la strumentazione del Opel Vivaro-e Hydrogen è identica a quella del modello elettrico a parte l’aggiunta dell’indicatore del livello dell’idrogeno che prende il posto di quello della potenza assorbita dal climatizzatore. Stesso layout per la classica scelta PRND (Park, Reverse, Neutral e Drive), che avviene tramite pulsanti, con quello siglato B (Brake) che è nuovo e aumenta la frenata rigenerativa permettendo quasi una guida One pedal. Il bilanciere delle modalità di guida permette di scegliere fra Eco (potenza massima di 60 kW e limitazioni nell’intensità della climatizzazione), Normal e Eco; la piena erogazione della coppia si ha solo nel modo Power.

La guida del Opel Vivaro-e Hydrogenè facile, piacevole e scattante, soprattutto in Power, ma evidenzia un leggero ritardo nelle partenze da fermo: nulla che non si possa superare con un po’ di anticipo. La frenata è pronta e, soprattutto, non si avvertono ‘scalini’ nel passaggio fra quella rigenerativa e quella convenzionale. Il dislpay centrale è ben visibile e i comando sono facili da trovare e usare. Abbiamo anche fatto rifornimento di idrogeno, un’esperienza veloce come promesso e che richiede un breve apprendistato per agganciare e sganciare correttamente la pistola di erogazione dal bocchettone sul veicolo. Il prezzo standard tedesco di 9,5 euro/kg rende i costi interessanti, considerando che si percorrono poco meno di 100 km con un kg di gas.