Audi A7 Sportback H-Tron Quattro: con pila de combustible
Un automóvil con tecnología de pila de combustible en combinación con una batería híbrida enchufable y un motor eléctrico en el tren trasero, con una potencia total de 170kW. Según Ulrich Hackenberg, responsable de Desarrollo Técnico de Audi, «El A7 Sportback H-Tron Quattro es un auténtico Audi, deportivo y a la vez eficiente. Concebido como un e-quattro, sus dos motores eléctricos impulsan las cuatro ruedas,» explica. «El prototipo H-Tron es una demostración de nuestro dominio de la tecnología de pila de combustible. Estamos en condiciones de poner en marcha el proceso de producción tan pronto como el mercado y la infraestructura estén preparados.» Incorpora la «H» en sustitución a la «E» o «G» de otros Audi de combustible alternativo en su nombre como referencia al hidrógeno, combustible necesario para su pila de combustible. Exteriormente Audi ha querido que fuese evidente su parecido con los coches de gama «normal» como prueba de su cercanía a los coches de serie.
El A7 H-Tron lleva la pila de combustible en el vano motor, bajo el capó delantero. El sistema de escape, que sólo emite vapor de agua, se ha realizado completamente en material plástico para reducir peso. La pila está compuesta de 300 células con núcleo de membrana polímero y un catalizador de platino a cada lado de la membrana. el sistema funciona suministrando hidrógeno en el ánodo. Ahí el combustible se divide en protones y electrones. Los protones migran hacia el cátodo de la pila a través de la membrana, donde reaccionan con el oxígeno presente en el aire para formar vapor de agua. Mientras tanto, fuera de la batería los electrones suministran la energía eléctrica, con un voltaje individual para cada célula que, dependiendo del punto de carga, oscila entre 0,6 y 0,8 voltios. Así, la pila completa trabajo en un rango de entre 230 a 360 voltios. Emplea un turbocompresor para soplar aire en las células y un ventilador de recirculación que devuelve el hidrógeno no utilizado al ánodo. Para mantener la temperatura de la pila emplea un sistema independiente con bomba de refrigeración, ya que debe funcionar a 80ºC, consiguiendo así una eficiencia energética del 60% (casi el doble que un motor térmico convencional). Aún así, el coche arranca con normalidad hasta los 28º bajo cero.
Además, en un paso lógico tras la experiencia de la marca con coches alternativos, el A7 H-Tron lleva una batería de iones de litio igual que la del Audi A3 Sportback e-tron, con una capacidad de 8,8 kWh, que puede recargarse en una toma de corriente. Este sistema va de forma completamente independiente del sistema de pila de combustible, consigue recuperar energía de las retenciones y frenadas y aumenta la potencia disponible si se solicita máxima capacidad de aceleración. No hay conexión mecánica alguna entre los trenes delantero y trasero , aunque en casos de pérdida de adherencia puede regularse el par que llega a cada uno de forma electrónica. Esta parte puramente eléctrica es capaz de mover al Audi durante 50 kilómetros y tarda en recargarse entre 2 horas con un enchufe industrial de 360v hasta 4 horas con una toma doméstica de 230v.
Los dos motores eléctricos, uno en cada tren, son síncronos de excitación permanente. Cada uno alcanza una potencia de 85 kW y hasta 114 kW si se eleva el voltaje temporalmente. El par motor es de 270 Nm por cada motor. Un sistema de bloqueo mecánico para el estacionamiento y una función diferencial completan el sistema. Según la marca, su conducción es similar a la de un deportivo de tracción quattro, con un silencio total. En el cuadro, un indicador de potencia sustituye al cuentavueltas e informa de la potencia empleada en cada momento. Dos secciones exteriores muestran el nivel de hidrógeno en el tanque y la carga de la batería. El conductor puede, si así lo decide, emplear sólo potencia eléctrica en un momento dado, pulsando el botón EV. En la transmisión automática puede seleccionar D ó S, aumentando así la cantidad de energía recuperada en retención, recargando así la batería más rápido en conducción deportiva. Para frenar, al pisar el pedal, los motores invierten el funcionamiento, recargando las baterías. Si se requiere mayor frenada, intervienen entonces los discos de freno. Para recargar hidrógeno, el A7 Sportback H-Tron Quattro necesita 3 minutos, más o menos lo mismo que un coche normal en repostar gasolina. Emplea cuatro tanques localizados debajo del maletero, en el túnel central, y por delante del eje trasero, con una carcasa exterior de polímero reforzado con fibra de carbono que protege el armazón de aluminio.
