W czasopiśmie Nature opublikowano artykuł, w którym wskazano na znaczącą przewagę bateryjnych pojazdów elektrycznych (BEV) nad elektrycznymi pojazdami zasilanymi wodorem (FCEV). Z przeprowadzonych analiz wynika, że być może nawet w przypadku samochodów ciężarowych, w przyszłości zamiast ogniw paliwowych prym będą wiodły akumulatory, co potwierdzałoby koncepcję Elona Muska i jego Tesla Semi.

Przemysł motoryzacyjny stoi przed wyzwaniem całkowitego przejścia na produkcję pojazdów zeroemisyjnych. Większość producentów jak do tej pory postawiła na pojazdy z napędem akumulatorowym (BEV), część z nich stawia również napędy wodorowe (FCEV).

Pojazdy wodorowe rozwijają m. in. Toyota, Hyundai i GM, choć praktycznie na ten moment, jak wskazuje autor wspomnianego artykułu, nic nie zapowiada, aby samochody te miały podbić rynek motoryzacyjny w zastępstwie bateryjnych samochodów elektrycznych (BEV).

Różnice w technologii wodorowych ogniw paliwowych i akumulatorów

Jak pokazują badania, pełny cykl energetyczny pojazdów FCEV jest znacznie mniej wydajny (około trzy razy mniej) od cyklu bateryjnych aut elektrycznych. Co więcej, problemem jest również infrastruktura do tankowania takich samochodów, a w zasadzie jej brak.

Oczywiście stacji do ładowania pojazdów elektrycznych również nie ma jeszcze wystarczająco dużo, ale o wiele łatwiej, szybciej i taniej można je wybudować. Co więcej, stacje te mają jeszcze jedną ważną zaletę – powstają na istniejącej już infrastrukturze sieci elektrycznej, a samochód elektryczny można naładować praktycznie z każdego zwykłego gniazdka elektrycznego. Budowa stacji ładowania EV jest nieporównanie mniej skomplikowana niż budowa całej infrastruktury do produkcji, transportu, magazynowania i dystrybucji wodoru, co w bardzo dużym uproszczeniu pokazuje poniższa ilustracja.

Ciężarówki zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi

Coraz częściej mówi się, że wodorowe ogniwa paliwowe znajdą zastosowanie w transporcie ciężarowym. Jednak analiza przedstawiona w czasopiśmie Nature przedstawia nieco inny punkt widzenia na tę sprawę.

Patrick Plötz z Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI w Karlsruhe w Niemczech przeprowadził analizy, których wyniki opublikowane zostały w artykule pod dość znamiennym tytułem „Technologia wodorowa prawdopodobnie nie będzie odgrywać głównej roli w zrównoważonym transporcie drogowym”. Główny zaprezentowany wniosek wynikający z przytoczonych danych to stwierdzenie, że pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi prawdopodobnie nigdy nie dogonią pojazdów z napędem elektrycznym.

Rozwój techniczny i gospodarczy w zakresie technologii akumulatorów i szybkiego ładowania może wkrótce sprawić, że pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi, które są napędzane wodorem, staną się zbędne w transporcie drogowym.

Autor artykułu wskazuje, że wodór na pewno odegra znaczącą rolę w przemyśle, transporcie morskim oraz w lotnictwie, ale nie w transporcie drogowym.

Obecnym wyzwaniem dla pojazdów elektrycznych z zasilaniem akumulatorowym jest logistyka długodystansowa (średnio 100 000 km rocznie) oraz transport bardzo ciężkich towarów (co oznacza wysokie zużycie energii na kilometr). Jest to przypadek często omawiany w kontekście ciężarówek napędzanych wodorem. Kilku producentów ciężarówek, a także dostawcy ogniw paliwowych i infrastruktury połączyło siły i ogłosiło, że do 2030 r. na europejskie drogi ma trafić 100 000 ciężarówek z ogniwami paliwowymi. Wydaje się to jednak bardzo mało prawdopodobne w zestawieniu z zapowiedziami firm o najwcześniejszym terminie rozpoczęcia produkcja seryjnych elektrycznych ciężarówek na ogniwa paliwowe w 2027 r. Do tego czasu pojazdy akumulatorowo-elektryczne drugiej generacji będą już dostępne na rynku.

Patrick Plötz zauważa również, że dzięki nowemu megawatowemu standardowi ładowania (ładowania prądem stałym (DC) o mocy do 4,5 MW) dla ciężarówek z napędem elektrycznym i postępom w technologii akumulatorów, następna generacja ciężarówek elektrycznych prawdopodobnie pozostawi w tyle pojazdy wodorowe z ogniwami paliwowymi. Czy tak faktycznie będzie? Sami jesteśmy niesamowicie ciekawi, co wygra w przyszłości.

źródło: ELECTREK, Nature