Wodór w transporcie. To rewolucja, która może zmienić auta z DMC powyżej 3,5 tony

Elektromobilność określana jest mianem przyszłości motoryzacji. Jednak zeroemisyjność można osiągnąć na różne sposoby. Wśród nich jest też wodoryzacja. Jak na razie jest ona w początkowej fazie rozwoju. Mimo to już w tym momencie zapewnia zasięgi większe od w pełni elektrycznych pojazdów.

Temat worodyzacji jest z nami od lat. Jeszcze w 2003 roku Gorge W. Bush ogłosił inicjatywę paliwową o wartości 1,2 mld dolarów, mającą na celu rozwój technologii i infrastruktury wodorowej. Dziesięć lat później były gubernator Kalifornii Jerry Brown, zatwierdził ustawę Assembly Bill Number 8, która miała finansować infrastrukturę mającą na celu wprowadzenie na kalifornijskie drogi, 1 miliona samochodów o zerowej emisji do 2030 r. To właśnie wtedy zakładano, że wodór będzie przyszłością motoryzacji. Niestety z biegiem czasu paliwo wodorowe straciło na wartości na rzecz prądu. Widać to zwłaszcza po ofercie pojazdów. Toyota w zeszłym roku wypuściła drugą generację Miraia. Hyundai oferuje Nexo, BMW ma wodorowe X5, a Opel wraz z Peugeotem i Citroenem mają zamiar wprowadzić małoseryjną produkcję wodorowych aut dostawczych. To jednak kropla w morzu potrzeb, która wygląda blado przy obecnej gamie samochodów w pełni elektrycznych.

O przyszłości transportu i napędach przyszłości regularnie piszemy na stronie głównej gazety.pl

Zobacz wideo Testujemy elektryka, który ma podłączyć do prądu europejskie drogi

Zasięg ma znacznie

Warto przypomnieć, że samochód FCEV pobiera sprężony wodór ze zbiornika i jest on przepuszczany przez ogniwo paliwowe. To w nim dochodzi do oddzielenia elektronu, tworząc dodatnio naładowany jon, który jest następnie przepuszczany przez elektrolit na „drugą stronę". W wyniku reakcji chemicznej powstaje prąd, który poprzez akumulator, czyli zbiornik energii, zasila silnik, a z połączenia wodoru z powietrzem powstaje woda.

Ten choć skomplikowanie brzmiący proces jest nad wyraz prosty. Ponadto jest też opłacalny z punktu widzenia samych pojazdów. świadczy o tym m.in. zasięg. Dajmy na ten przykład Toyotę Mirai z 2020 roku, która ma deklarowany zasięg na poziomie 420 mil (676 km). Dla porównania Tesla Model Y przejedzie do 326 mil (525 km). Kolejnym atutem jest czas tankowania. Na stacjonarnej stacji zajmuje to około 3 minut, czyli tyle samo co klasycznego auta z silnikiem spalinowym zasilanym benzyną czy Dieslem. Dla pojazdu elektrycznego (z akumulatorem 92 kWh) ładowanie 10-80 proc. na stacji ionity (do 350 kW) zajmuje około 22 minut.

Jeszcze większe różnice pojawiają się w przypadku pojazdów ciężkich. W tym przypadku warianty w pełni elektryczne oferują do 250 km zasięgu – przynajmniej na razie. W porównaniu do aut wyposażonych w silniki Diesla, które są w stanie pokonać nawet do 4 tys. km bez tankowania, jest to przepaść. Obecne samochody ciężkie wyposażone w ogniwa paliwowe zasilane wodorem są w stanie pokonać nawet tysiąc kilometrów. Jest to więc lepsza alternatywa niż w pełni elektryczne ciężarówki.

Wiele zalet, ale też znaczne koszty

Problem zaczyna się w momencie jak porównamy koszty. Według California Fuel Cell Partnership (CAFCP), budowa stacji wodorowej kosztuje 2 miliony dolarów, w przeciwieństwie do 40 000 dolarów na zainstalowanie stacji szybkiego ładowania. Mimo to plany ich budowy są, zwłaszcza w USA. Tylko w Kalifornii ma powstać 200 stacji wodorowych do 2025 roku i 1000 do 2030 roku. To tylko jedno z miejsc, gdzie planuje się budowę stacji. Praktycznie na całym świecie tworzone są plany wodorowe, łącznie np. z liczbą punktów tankowania. W Polsce zakłada się, że powstaną 23 stacje.

Nadzieja wśród dostawczych i ciężkich?

Według Unii Europejskiej w 2050 roku wodór będzie odpowiadać za 24 proc. zapotrzebowania na energię we wspólnocie. Potwierdza to również raport pt. „Transport kluczem do rozwoju technologii wodorowych", Zespołu Doradców Gospodarczych TOR, w którym zwraca się uwagę, że technologie wodorowe mogłyby być, stosowane w transporcie kolejowym, autobusowym i samochodowym. Co więcej Polska, odpowiadająca za 14 proc. produkcji wodoru w Europe, ma szanse wiele na tym zyskać. Jednak by tak się stało, konieczne są konkretne działania, jak choćby rozpoczęcie wdrażania wodoru od komunikacji miejskiej. Autobus wodorowy może pozwolić na oszczędność nawet 800 ton CO2 w swoim 12-letnim cyklu życia, w porównaniu z autobusem spalinowym.

– Transport kolejowy, miejski, ciężarowy oraz indywidualny w postaci flot zeroemisyjnych pojazdów, w tym taksówek, pozwoli szybciej osiągnąć konieczny do upowszechnienia wodoru efekt skali. W perspektywie średnioterminowej, w miarę wzrostu popytu, na rynku powinien pojawić się wodór niskoemisyjny, z kolei w perspektywie długoterminowej mówimy o wodorze zeroemisyjnym – komentuje Adrian Furgalski, prezes zarządu w Zespole Doradców Gospodarczych TOR.

We wspomnianym wcześniej raporcie zwraca się też uwagę na duży potencjał wodoru w transporcie ciężkim. Komisja Europejska zakłada, że inwestycje związane magazynowaniem i dystrybucją wodoru pochłoną nawet 65 mld euro do roku 2030. Na stworzenie 400 nowych stacji tankowania tego paliwa, zaplanowano wydanie 1 mld euro z tej kwoty. Warto też przypomnieć, że obecnie w Europie funkcjonuj 177 takich punktów. Niestety Polska nadal jest białą plamą na mapie Starego Kontynentu. To jednak ma się w najbliższych latach zmienić – tak przynajmniej wynika z deklaracji koncernów paliwowych, które zobowiązały się budowy owych stacji.

Niestety wszystkie te informacje oraz prognozy rynkowe pokazują, że kluczową rolę we współczesnej motoryzacji odegrają pojazdy w pełni elektryczne. W przypadku transportu osobowego (pojazdy do 3,5-tony) jest to zrozumiałe. Koszty związane z zakupem aut wodorowych oraz brak odpowiedniej infrastruktury może być problemem nie do przeskoczenia. Można więc zakładać, że te konstrukcje osiągną obecny poziom elektromobilności około 2030 roku (mniej więcej 15-20 tys. zarejestrowanych aut), jeżeli założy się faktyczny rozwój tej technologii oraz infrastruktury jej tankowania.

Większy potencjał rynkowi eksperci dostrzegają w transporcie ciężkim. Dłuższe dystanse możliwe do pokonania przy zachowaniu odpowiednich walorów przewozowych będą kluczowe dla wielu firm transportowych. Mniejszy akumulator przy nawet sporych butlach i tak będzie lżejszym rozwiązaniem niż gigantyczne akumulatory mające masę nawet paru ton, a tym samym mniejszą ładownością całego zestawu. Dodatkowym argumentem za tym rozwiązaniem jest rozpędzająca się budowa infrastruktury tankowania w Europie zachodniej. Jeżeli w Polsce w końcu coś w tym temacie się ruszy, to jest szansa na znaczące przyspieszenie dystrybucji ciężkich aut wodorowych. Wtedy wizja przyszłości zacznie się klarować i podział będzie prosty – samochody osobowe, lekkie dostawcze oraz ciężkie jeżdżące na krótkich dystansach będą elektryczne, a ciężkie pokonujące tysiące kilometrów będą worodowe.

Więcej o:
Copyright © Agora SA