Présentation détaillée du moteur à pile à hydrogène FCPM-C75
Le moteur à pile à combustible à hydrogène FCPM-C75 est une chaîne de traction à pile à combustible à hydrogène de puissance moyenne, mise en avant par Qingling Motors. Il fait partie de la gamme de produits clés de Qingling dédiée à l’hydrogène et se destine principalement aux véhicules de logistique légers et moyens ainsi qu’aux véhicules municipaux. S’appuyant sur une technologie de pointe en matière de piles à combustible à hydrogène, et bénéficiant de caractéristiques fondamentales telles que sa conception compacte, son poids réduit, son impact environnemental nul et sa motorisation fluide, il offre des solutions d’alimentation hydrogène intelligentes pour des applications comme la logistique urbaine à courte distance ou encore les services d’assainissement municipal. C’est le moteur central de la stratégie de Qingling dans le domaine des véhicules utilitaires à énergies nouvelles ; il représente une optimisation complète, tant sur le plan des performances que de la structure, par rapport à la génération précédente, tout en répondant simultanément aux exigences d’une exploitation efficace et d’une protection de l’environnement.
I. Paramètres de base essentiels
Le moteur à pile à combustible à hydrogène FCPM-C75 utilise l’hydrogène comme carburant principal et repose sur la technologie des piles à combustible à membrane échangeuse de protons, associée à un stack haute efficacité, un système de gestion de l’hydrogène précis et un système de gestion thermique avancé. Les paramètres clés ont été soigneusement optimisés pour concilier puissance de sortie et efficacité d’utilisation de l’énergie hydrogène, tout en répondant aux besoins d’exploitation à courte distance des véhicules utilitaires légers et moyens. Les paramètres spécifiques sont présentés dans le tableau ci-dessous, avec une explication détaillée comme suit :
Projet
6WG1-TCG62 (Norme Euro 6b / Norme Euro 6)
6WG1-TCG50 (Normes Chine V / Normes Europe V)
6WG1-TCG40 (Norme nationale IV / Norme européenne IV)
Instructions générales pour le commerce extérieur
Marque / Modèle
Qingling Isuzu 6WG1-TCG62
Qingling Isuzu 6WG1-TCG50
Qingling Isuzu 6WG1-TCG40
Ligne de six cylindres, OHC, refroidissement par eau, suralimentation avec intercooler Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Diamètre du cylindre × Course
φ147×154mm
φ147×154mm
φ147×154mm
Cylindrée 15,681 L (classe 15,7 L) , cylindrée maximale pour les véhicules ultra-lourds Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
420–520 chevaux, charge lourde / tout-terrain pour les mines Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Couple maximal
2250 N·m à 900–1300 tr/min
2250 N·m à 900–1300 tr/min
2060 N·m à 900–1300 tr/min
Couple de pointe à 900 tr/min Démarrage en charge / Montée en pente sans effort Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Système de carburant
Système d’injection à rampe commune haute pression de 1800 bar.
Système d’injection à rampe commune haute pression de 1800 bar.
Système d’injection à rampe commune haute pression de 1800 bar.
Injection multiple, efficacité de combustion augmentée de 20 %. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Admission / Distribution des gaz
Turbo VGT + Intercooler + 24 soupapes
Turbo VGT + Intercooler + 24 soupapes
Turbo VGT + Intercooler + 24 soupapes
Réponse rapide à basse vitesse, puissance suffisante à haute vitesse, efficacité à tous les régimes. isuzu.de
Normes d'émission
Norme Euro 6b / Euro 6 (DOC + DPF + SCR + ASC)
Norme Chine V / Norme Euro V (DOC+DPF+SCR)
Norme nationale IV / Norme européenne IV (DOC)
Euro 4 n’a pas besoin d’urée, Euro 6 est entièrement conforme. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Consommation de carburant minimale
≤218 g/kW·h
≤222 g/kW·h
≤225 g/kW·h
Consommation de carburant aux 100 kilomètres 30–35 L , économie de carburant supérieure à 12 % par rapport aux modèles de la même catégorie. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Régime de ralenti / Régime maximal
475±10 tr/min / 2300±25 tr/min
475±10 tr/min / 2300±25 tr/min
475±10 tr/min / 2300±25 tr/min
Régime au ralenti stable, adapté aux charges lourdes / aux conditions d’exploitation minière. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Dimensions extérieures
1618×1114×1333mm
1618×1114×1333mm
1618×1114×1333mm
Adaptable à la cabine de conduite GIGA 6×4/8×4, universel pour volant gauche/droit. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Poids sec
Environ 1308 kg
Environ 1300 kg
Environ 1290 kg
Haute résistance et légèreté, pour améliorer le taux de charge du véhicule. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Modèles de véhicules compatibles
GIGA 6×4/8×4, charge utile de 60 tonnes
GIGA 6×4, charge utile nominale de 50 tonnes, ligne principale
Camions de chantier, camions miniers, anciens marchés d’exportation
Scénarios complets de chargement lourd, d’exploitation minière, de travaux publics et de longue distance. Qingling Isuzu (Chongqing) Engine Co., Ltd.
Modèle de moteur Le modèle principal est la version standard FCPM-C75, dont plusieurs versions dérivées adaptées aux véhicules logistiques légers et moyens ainsi qu’aux véhicules municipaux ont été développées. Tous sont produits en usine par Qingling et constituent des motorisations à pile à combustible hydrogène spécialement conçues par Qingling pour les véhicules utilitaires légers et moyens à énergie nouvelle. Ils ont été exposés comme ensemble central et crucial lors du Salon de l’Intelligence 2023, mettant en valeur la compétence technologique de Qingling dans le domaine de l’énergie hydrogène.
Type de batterie : Utilisant une pile à combustible à membrane d’échange de protons (PEMFC) et équipée d’un stack de piles à combustible hautement efficace, ce système bénéficie d’un tri et d’un réglage rigoureux des composants clés, offrant un rendement élevé en conversion d’énergie, sans usure mécanique pendant le fonctionnement, et une excellente stabilité. Par rapport aux moteurs à combustion traditionnels, il ne nécessite pas de structure de transmission mécanique complexe, ce qui lui confère un fonctionnement plus fluide et un niveau de bruit nettement inférieur.
Spécifications de puissance La puissance nominale est de 75 kW (environ 102 chevaux), avec une puissance maximale pouvant atteindre 80 kW (environ 109 chevaux). La sortie de puissance est stable et adaptée avec précision aux besoins en propulsion des véhicules logistiques légers et moyens ainsi que des véhicules municipaux. Elle permet non seulement de répondre aux besoins en énergie pour les transports quotidiens sur de courtes distances, mais aussi de faire face aux demandes d’alimentation temporaires en cas de chargement lourd sur de courtes distances ou de conditions routières complexes, s’adaptant ainsi parfaitement aux scénarios d’exploitation urbaine à courte distance.
Adaptation à l’hydrogène : Compatible avec 99,999 % de l’hydrogène industriel à haute pureté, il correspond parfaitement aux normes d’hydrogène des stations de ravitaillement en hydrogène conventionnelles du pays, offrant un ravitaillement pratique et rapide, et surmontant ainsi le problème du long temps de recharge des véhicules entièrement électriques. Cela améliore considérablement l’efficacité opérationnelle des véhicules utilitaires légers et moyens, répondant ainsi aux besoins d’exploitation urbaine à courte distance et à fréquence élevée.
Niveau d'émissions : Réaliser une véritable émission zéro : pendant son fonctionnement, seules de l’eau pure est émise, sans aucun gaz nocif tel que le monoxyde de carbone ou les oxydes d’azote, conformément en tout point aux politiques nationales en matière de nouvelles énergies et de protection de l’environnement. Il s’adapte parfaitement aux scénarios exigeant un haut niveau de respect de l’environnement, comme la logistique urbaine verte ou l’assainissement municipal, et contribue au développement urbain sobre en carbone.
2. Performances en matière de dynamique
En tant que modèle de pile à combustible à hydrogène de puissance moyenne, le moteur FCPM-C75 met particulièrement en avant ses atouts clés : émissions zéro polluantes respectueuses de l’environnement, structure compacte et légère, rendement moteur stable et utilisation efficace de l’énergie hydrogène. Il s’adapte parfaitement aux conditions d’exploitation à courte distance des véhicules logistiques légers et moyens ainsi qu’aux véhicules municipaux. Associé à un système de propulsion électrique et à des batteries de stockage d’énergie, il allie performances dynamiques, efficacité opérationnelle et respect de l’environnement, avec les caractéristiques de performance suivantes :
Performance de sortie de puissance Puissance nominale de 75 kW, puissance maximale de 80 kW : la transmission de puissance est stable et continue, sans les à-coups caractéristiques des moteurs à combustion traditionnels. Le démarrage est fluide et l’accélération douce, permettant de répondre facilement aux besoins de transport à courte distance, à vide ou en charge, pour les véhicules utilitaires légers et moyens. Il s’adapte aux conditions routières complexes à courte distance, telles que les routes urbaines et les voies d’exploitation, tout en satisfaisant les exigences en matière de puissance de fonctionnement continu pour les véhicules municipaux.
Économie de l’hydrogène : L’efficacité de conversion d’énergie est supérieure ou égale à 55 %, bien au‑dessus de celle des moteurs à combustion traditionnels (qui affichent une efficacité de conversion d’énergie d’environ 30 % à 40 %). L’hydrogène bénéficie d’un taux d’utilisation élevé, ce qui permet de réduire efficacement les coûts d’exploitation. Grâce à un système de gestion de l’hydrogène précis, la quantité d’hydrogène fournie est contrôlée avec précision, évitant ainsi tout gaspillage d’hydrogène. De plus, ce système est compatible avec les stations de ravitaillement en hydrogène conventionnelles, offrant une recharge pratique et rapide, réduisant considérablement le temps de recharge énergétique et améliorant l’efficacité opérationnelle.
Adaptation de la transmission : Adapté aux essieux moteurs électriques spécialement conçus pour les véhicules utilitaires légers et moyens, associé à un système de stockage d’énergie par batteries lithium, il permet une transmission de puissance très efficace, sans nécessiter de structure de boîte de vitesses complexe, ce qui rend l’opération plus pratique tout en réduisant l’usure mécanique et en diminuant les coûts de maintenance ; le système de contrôle électronique peut réguler automatiquement la puissance délivrée en fonction des conditions de travail, s’adapter à différentes exigences de charge et concilier puissance et économie d’énergie.
Performance d’exécution : Conception intégrée modulaire, structure compacte et poids léger, installation facile sans nécessiter de modifications majeures de la configuration de la carrosserie ; elle s’adapte aisément à divers véhicules logistiques légers et moyens ainsi qu’aux véhicules municipaux. Pendant le fonctionnement, aucun bruit mécanique ni aucune vibration ne sont perceptibles, offrant un confort de conduite exceptionnel. De plus, la réponse au démarrage est rapide, l’adaptabilité aux basses températures est excellente, et elle peut répondre aux besoins d’exploitation dans les différents climats urbains.
3. Caractéristiques structurelles et avantages clés
Le moteur à pile à hydrogène FCPM-C75 se concentre, dans le domaine de la recherche et du développement technologique, sur les besoins en opérations de courte distance des véhicules utilitaires légers et moyens. En s’appuyant sur l’expérience d’adaptation des véhicules utilitaires à énergie nouvelle de Qingling, il optimise les points critiques fondamentaux des piles à hydrogène. Ses atouts clés répondent aux besoins essentiels des utilisateurs de véhicules utilitaires à énergie nouvelle : « respect de l’environnement, efficacité, tranquillité d’esprit et faible coût », comme suit :
Protection de l’environnement et émissions nulles, en accord avec les orientations politiques. Pendant le fonctionnement, seules de l’eau pure sont émises, sans aucun gaz nocif, ce qui permet une véritable démarche verte et bas carbone, entièrement conforme aux politiques nationales en matière d’industrie des véhicules à énergies nouvelles. Elle est adaptée aux scénarios exigeant un haut niveau de protection de l’environnement, tels que la logistique urbaine écologique et l’assainissement municipal, et peut bénéficier du soutien des politiques relatives aux énergies nouvelles, réduisant ainsi les coûts d’exploitation pour les utilisateurs.
Structure compacte et légère, avec une grande adaptabilité. : Conçu de manière plus compacte et plus légère que la génération précédente, il adopte une conception intégrée modulaire, avec un faible encombrement et un poids réduit. Ses interfaces d’installation sont standardisées, ce qui lui permet de s’adapter facilement à divers véhicules logistiques légers et moyens (tels que les camions légers et les fourgons logistiques moyens), ainsi qu’aux véhicules municipaux (tels que les camions d’assainissement et les véhicules d’intervention d’urgence municipale), sans nécessiter de modifications majeures de la configuration de la carrosserie, offrant ainsi une large compatibilité.
Fonctionnement stable, faible coût de maintenance. Les piles à combustible à membrane d’échange de protons présentent une structure simple, ne subissent aucune usure mécanique et affichent un taux de défaillance extrêmement faible. Leur procédure de maintenance quotidienne est simplifiée : il n’est pas nécessaire de remplacer fréquemment l’huile, les filtres ou d’autres composants comme c’est le cas avec les moteurs à combustion traditionnels, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance et les temps d’arrêt, tout en répondant parfaitement aux besoins des véhicules utilitaires légers et moyens opérant sur de courtes distances à haute fréquence.
Excellente efficacité de l’hydrogène, exploitation très efficace. : L’efficacité de conversion d’énergie est élevée, l’utilisation de l’hydrogène est particulièrement performante, et le ravitaillement en hydrogène est pratique et rapide, ce qui permet de surmonter les inconvénients liés au long temps de charge des véhicules électriques purs, d’améliorer considérablement l’efficacité opérationnelle et de convenir aux applications telles que le transport urbain à courte distance et à fréquence élevée, ainsi qu’aux travaux municipaux, aidant ainsi les utilisateurs à réaliser une exploitation plus efficace.
4. Applications technologiques et scénarios d’adaptation
Le moteur à pile à combustible à hydrogène FCPM-C75 est le produit central de Qingling dans le domaine des véhicules utilitaires alimentés par l’hydrogène. S’appuyant sur une technologie de pointe de piles à combustible à membrane d’échange de protons et combinant l’expérience de Qingling dans la fabrication de véhicules utilitaires, il a été spécialement optimisé pour répondre aux besoins du marché national des véhicules utilitaires légers et moyens, avec plusieurs versions adaptées. Il est largement utilisé dans de nombreux véhicules utilitaires légers et moyens à énergie nouvelle de Qingling, offrant une solution de propulsion efficace et respectueuse de l’environnement pour la logistique verte en milieu urbain et les services municipaux.
En tant que solution d’alimentation à l’hydrogène centrale pour les véhicules utilitaires légers et moyens, ses applications se concentrent sur les opérations urbaines de courte distance. En tenant compte des caractéristiques des piles à combustible à hydrogène et des modèles réellement équipés, les principaux domaines d’application incluent :
Dans le domaine de la logistique urbaine : camions utilitaires légers et moyens, véhicules de livraison express, camions de transport de fruits et légumes, etc. Ils sont principalement destinés aux livraisons à courte distance au sein des villes, aux transports à l’intérieur des parcs industriels et aux opérations de logistique interurbaine à courte distance. Leur autonomie quotidienne est adaptée aux besoins de courte distance, compris entre 150 et 200 km ; ils offrent une puissance suffisante et respectent l’environnement, avec un ravitaillement en hydrogène pratique, ce qui améliore considérablement l’efficacité des opérations de logistique à courte distance.
Domaine des véhicules municipaux : véhicules d’assainissement urbain (tels que les balayeuses-laveuses, les camions d’arrosage et les camions de transport de déchets), véhicules d’intervention d’urgence municipale, véhicules de patrouille pour les parcs, etc. Ils sont adaptés aux scénarios d’opérations municipales en milieu urbain, avec une faible distance quotidienne de fonctionnement et une intensité d’exploitation modérée. Leur caractéristique d’émissions nulles et de faible bruit correspond aux exigences environnementales des opérations municipales urbaines et leur permet d’opérer librement dans les zones centrales des villes.
Domaines d’application spécialisés : véhicules de transfert au sein des parcs industriels, véhicules de transport à courte distance dans les ports, etc. Les itinéraires sont fixes et l’approvisionnement en hydrogène est pratique ; ces véhicules conviennent aux scénarios d’exploitation régionaux à courte distance. L’efficacité et la stabilité des piles à combustible à hydrogène répondent aux besoins de transports à courte distance à fréquence élevée, tandis que leur caractère vert et sans émission s’aligne parfaitement sur les exigences de gestion environnementale des parcs.
5. Résumé
Le moteur à pile à combustible à hydrogène FCPM-C75 est un modèle à propulsion hydrogène de puissance moyenne dont le cœur repose sur les principes « respectueux de l’environnement et zéro émission, compact et léger, efficace et fiable ». Il constitue une réalisation clé de Qingling dans le domaine des véhicules utilitaires à énergie nouvelle, avec une optimisation complète de sa structure et de ses performances par rapport à la génération précédente. Grâce à la technologie des piles à combustible à membrane d’échange de protons, il offre une puissance de sortie à zéro émission et à haute efficacité, tout en présentant une structure compacte et légère ainsi qu’une large adaptabilité, répondant parfaitement aux besoins d’exploitation à courte distance des véhicules logistiques légers et moyens, ainsi que des véhicules destinés aux services municipaux [1]. Ses atouts majeurs résolvent précisément les préoccupations centrales des utilisateurs de véhicules utilitaires à énergie nouvelle : respecter les normes environnementales, assurer une exploitation efficace et garantir une maintenance sans souci. Non seulement ce moteur est en accord avec les orientations politiques nationales en matière d’industrie des énergies nouvelles, mais il permet également aux utilisateurs de réduire leurs coûts d’exploitation et d’améliorer leur efficacité opérationnelle. Fort de sa technologie éprouvée, de sa large compatibilité et de ses avantages environnementaux remarquables, il devient la motorisation centrale des véhicules utilitaires à énergie nouvelle légers et moyens de Qingling, contribuant au développement de haute qualité de la logistique verte urbaine et des services municipaux, et favorisant la diffusion et l’application de l’énergie hydrogène dans le secteur des véhicules utilitaires.
