Niemiecki badacz nie widzi przyszłości przed autami napędzanymi wodorem

Autor dokumentu opublikowanego w czasopiśmie Nature Electronics rozróżnia przypadek samochodów osobowych i pojazdów ciężarowych, by w końcu dojść do tego samego wniosku: „Jest mało prawdopodobne, aby technologia wodorowa odegrała ważną rolę w zrównoważonym transporcie drogowym”.
Koordynator specjalizujący się w oszczędzaniu energii w Niemieckim Instytucie Badań i Innowacji Systemowych im. Fraunhofera, Patrick Plötz rezerwuje wodór dla przemysłu, nawigacji i produkcji paliwa syntetycznego w lotnictwie. Uważa, że biorąc pod uwagę pilną potrzebę spowodowaną zmianami klimatu, powinniśmy skupić się na mobilności elektrycznej zasilanej bateriami, opracowując ultraszybkie ładowanie nowej generacji na całym świecie.
Według niego modele z ogniwami paliwowymi już straciły swoje zalety pod względem zasięgu i czasu tankowania. „W przypadku transportu drogowego nie możemy czekać, aż technologia wodorowa dogoni ” – przekonuje naukowiec.

Aby uzasadnić swoje uwagi, koordynator w Instytucie Fraunhofera proponuje szybki przegląd specyficznej sytuacji samochodów osobowych. Na początku zeszłego roku na całym świecie poruszało się 25.000 lekkich pojazdów napędzanych wodorem w porównaniu z 15 milionami hybryd typu plug-in i pojazdów zasilanych na baterie zidentyfikowanych w pierwszych tygodniach 2022 roku. „ Prawie wszyscy producenci sprzedają obecnie samochody na baterie ” - wspomina Patrick Plötz.
Niemiecki badacz porównuje sieci dostaw energii: 540 stacji wodorowych na świecie w 2020 r. wobec 1,3 miliona punktów ładowania tylko w Europie. Wyjaśnia dalej, że najczęściej samochody elektryczne na baterie ładowane są w domu. Jedna czwarta punktów szybkiego ładowania osiąga moc co najmniej 22 kW i działa już ponad 1.000 ładowarek zdolnych zapewnić do 300 kW mocy.
„Kiedy pojazdy elektryczne na baterie miały ograniczony zasięg poniżej 150 km, a ładowanie trwało kilka godzin, istniał duży rynek modeli z ogniwami paliwowymi zdolnymi do dalekich podróży.” – przypomina Patrick Plötz.
Według niemieckiego koordynatora ci, którzy trwają na ścieżce samochodu z wodorowymi ogniwami paliwowymi, robią to tylko ze względu na duże inwestycje, które już poczynili w tej dziedzinie. Ale dla niego sytuacja jest teraz bardzo jasna, kiedy są już dostępne samochody elektryczne na baterie, które mają realny zasięg ponad 400 km i możliwość odzyskania 200 km zasięgu w 15 minut przy użyciu baterii 800 V. Efekt ekonomiki w dużej skali już działa, poprawa osiągów i możliwości, jakie daje nowa generacja ultraszybkich ładowarek sprawiają, że „samochody na wodorowe ogniwa paliwowe raczej nie będą w stanie konkurować”.

Prototypowy DAF XF napędzany wodorem – Patrick Plötz powątpiewa, czy takie ciągniki zawojują transport
Fot. DAF

Jeśli chodzi o pojazdy ciężkie, Patrick Plötz twierdzi, że „jeśli producenci nie rozpoczną szybko masowej produkcji ciężarówek na ogniwa paliwowe w celu obniżenia kosztów, pojazdy te nigdy nie odniosą sukcesu w niskoemisyjnym transporcie drogowym. (…) Decydenci polityczni i branżowi muszą szybko uzgodnić, czy nisza elektrycznych ciężarówek zasilanych ogniwami paliwowymi jest wystarczająco duża, aby wspierać rozwój technologii wodorowej, czy też nadszedł czas, aby ograniczyć straty i skoncentrować swoje wysiłki gdzie indziej” – kontynuuje.
Nawet jeśli jest to mniej oczywiste niż w przypadku samochodów osobowych, elektryczne ciężarówki akumulatorowe są również bardziej zaawansowane niż te zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi. Według niego to drugie rozwiązanie obecnie testowane jest w rzeczywistych warunkach eksploatacji tylko przez dwóch producentów. Patrick Plötz ma na uwadze, że ciężarówka wodorowa ma dziś większy potencjał, aby zapewnić około 100 000 km przebiegu rocznie. Poza tym objętość i waga akumulatorów zmniejszają ładowność i zwiększają zużycie energii.
Uznane dziś zalety modeli wodorowych pozwalają producentom pojazdów i stacjom tankowania, a także dostawcom ogniw paliwowych, przewidzieć wprowadzenie na europejskie drogi 100 000 pojazdów ciężarowych H2 do 2030 roku. Patrick Plötz uważa to za mało prawdopodobne. W tym celu opiera się na terminach przekazanych przez producentów do celów marketingowych.
„W tym czasie ciężarówki elektryczne wyposażone w akumulatory drugiej generacji będą już dostępne i będą działać.” - przewiduje. Ponadto przypomina, że „europejskie przepisy zobowiązują kierowców ciężarówek do robienia 45-minutowej przerwy po przejechaniu czterech i pół godziny” - przypomina koordynator Fraunhofer.
Przredstawiciel Instytutu Fraunhofera obliczył, że ciężarówka elektryczna nie potrzebuje zasięgu przekraczającego 450 kilometrów. Doładowanie akumulatorów wymagałoby średniej mocy ładowania 800 kW.
Przedstawia te liczby w odpowiedniej perspektywie przy obecnym opracowywaniu nowego standardu tankowania pojazdów ciężarowych o mocy powyżej 2 MW. Specyfikacje miałyby być oczekiwane do końca 2022 r., a ostateczny standard w 2023 r. Można by utworzyć sieć superładowarek ze stacjami oddalonymi do 50 km wzdłuż głównych europejskich dróg. Co istotne - elektryczne ciężarówki miałyby niższe całkowite koszty posiadania niż modele napędzane wodorem.

Patrick Plötz widzi zaletę rozwiązania wodorowego w transporcie ciężkim na rozległych obszarach, ale zastanawia się, jaką rentowność ten ograniczony rynek może mieć dla wszystkich graczy, których to dotyczy. W szczególności z powodu trudności w stworzeniu ekonomiki skali niezbędnej do produkcji ekologicznego wodoru. Zapewne biopaliwa i paliwa syntetyczne mogą wystarczyć do odegrania tej roli.

***

Prognozy badacza opierają się na wielu niewiadomych. W szczególności w sprawie rozwoju sieci ładowania o bardzo dużej mocy dla ciężarówek elektrycznych zasilanych z akumulatorów. Sieć ta stwarza wiele problemów do rozwiązania, w tym związanych z dostępnymi środkami, które należy wdrożyć, aby to osiągnąć. Pozostaje również kwestia ostrożności w kwestii zrównoważonej mobilności. Tej ostatniej nie można chyba budować w oparciu o jedno źródło energii… Tym bardziej że zielony wodór może być dostępny w dużych ilościach… (z)