211service.com
Samochody na wodór: sen, który nie umrze
W połowie 2000 roku marzenie o samochodach napędzanych wodorem zniknęło w obliczu upartych rozwiązań praktycznych, takich jak brak stacji ładowania i nieefektywność ogniw paliwowych. Ale gdy przemysł samochodowy zmaga się z ograniczeniami pojazdów elektrycznych zasilanych bateriami, marzenie żyje. Widać to na targach motoryzacyjnych w Paryżu.
Kiedy wystawa została otwarta w zeszłym miesiącu, pojazdy elektryczne z napędem akumulatorowym stały z przodu i na środku (patrz Renault i inne debiutujące samochody elektryczne na targach w Paryżu). Ale pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi były również wszechobecne. Odwiedzający targi mogli przetestować siedem samochodów na ogniwa paliwowe wiodących producentów samochodów (w tym SUV-a, który Hyundai planuje rozpocząć tej zimy), a grupa odlotowych samochodów koncepcyjnych wyczarowała wizję przyszłości napędzanej wodorem.
Producenci samochodów wykazują nowe zainteresowanie, ponieważ kluczowe problemy z ogniwami paliwowymi – ich ograniczona zdolność do przekształcania wodoru w energię elektryczną i ich podatność na zamarzanie – zostały w dużej mierze przezwyciężone w ostatnich latach. W tym samym czasie pierwsze masowo produkowane pojazdy elektryczne oparte na akumulatorach – technologicznego rywala ogniw paliwowych w płaszczu o zerowej emisji – odnotowały spadek sprzedaży, ponieważ ich zasięg pozostaje rozczarowujący, a ceny wysokie.
Nawet Nissan, który dzięki swojemu subkompaktowi Leaf jest liderem na światowym rynku pojazdów elektrycznych i obiecał sprzedać do 2016 roku 1,5 miliona pojazdów na baterie wraz z partnerem korporacyjnym Renault, pokazuje w Paryżu potężnego SUV-a na ogniwa paliwowe jako samochód koncepcyjny. Według firmy doradczej KPMG strategia firmy odzwierciedla szeroko rozpowszechnione poglądy w branży motoryzacyjnej. Spośród 200 menedżerów ankietowanych w 2012 r. Globalna ankieta dla kierownictwa ds. samochodów ci, którzy przewidują, że nabywcy samochodów elektrycznych w 2025 r. będą preferować ogniwa paliwowe o 25 procent przewyższające liczebnie tych, którzy wspierają technologię akumulatorową.
Producenci samochodów wierzą w możliwości pojazdu z ogniwami paliwowymi, mówi Kevin See, starszy analityk w bostońskiej firmie konsultingowej Lux Research. Nie ma problemów z lękiem o zasięg, dzięki czemu jest to opcja o zerowej emisji z wymaganą wydajnością, aby obsłużyć szerszą bazę konsumentów.
Samochody na ogniwa paliwowe na pokazie w Paryżu wielokrotnie osiągają zasięg 73-milowego Nissana Leaf EPA. Gazowy wodór wtłoczony do zbiornika z włókna węglowego pod ciśnieniem 700 barów — obecnym standardem branżowym — może zabrać Hyundaia ix35 EV z ogniwem paliwowym 365 mil. A Toyota może pochwalić się 435 milami jazdy swoim koncepcyjnym sedanem EV FCV-R z ogniwami paliwowymi.
Nissan nie opublikował danych szacunkowych dotyczących swojego SUV-a koncepcyjnego z ogniwami paliwowymi TeRRA. Ale w obliczu publicznych skarg nabywców Leaf, rozczarowanych pogarszającym się przebiegiem, łatwo zrozumieć, dlaczego technologia ogniw paliwowych miałaby się podobać (patrz Don’t Drive Your Leaf zbyt dużo).
Według Geralda Killmanna, dyrektora Toyoty ds. badań i rozwoju układów napędowych w Europie, nowy entuzjazm dla samochodów napędzanych wodorem nie jest związany tylko z zasięgiem. Oprócz rozwiązania prawdziwych obaw związanych z kluczowymi kwestiami, takimi jak jazda w niskich temperaturach i szybkie tankowanie, Toyota w ostatnich latach znacznie zmniejszyła rozmiar swojego systemu ogniw paliwowych.
Stos ogniw paliwowych w FCV-R jest w przybliżeniu o połowę mniejszy od stosu poprzedniej generacji opracowanego w 2008 roku na kilowat mocy wyjściowej. Killmann mówi, że sedan z ogniwami paliwowymi, którego sprzedaż Toyota planuje rozpocząć w 2015 roku w Japonii, Ameryce Północnej i Europie, będzie technicznie podobny do FCV-R. Podobnie, Hyundai zredukował swój układ napędowy, uruchamiając stos ogniw paliwowych na powietrze z otoczenia, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania hałaśliwych, nieporęcznych i zużywających energię sprężarek.
To, co nie jest jeszcze gotowe na prime time, to koszt pojazdów elektrycznych z ogniwami paliwowymi. Killmann twierdzi, że wyprodukowanie FCV-R kosztowałoby dziś blisko 100 000 euro (130 000 USD). Toyota ma nadzieję obniżyć koszty przynajmniej o połowę do 2015 roku, opracowując wszystkie komponenty we własnym zakresie – tak jak w przypadku napędu hybrydowego.
Zobacz notatki, że pojazdy z ogniwami paliwowymi mają do pokonania kolejną kluczową przeszkodę: brak stacji paliw wodorowych. Według Ulricha Buengera, koordynatora ds. Ruchy H2 , projekt demonstracyjny ogniw paliwowych o wartości 20 milionów euro, finansowany przez Unię Europejską. Zwiększenie ich liczby będzie kosztowne, ponieważ instalacja stacji tankowania wodoru kosztuje około miliona euro.
Buenger przewiduje, że koszt stacji wodorowych spadnie do 300 000 euro, czyli ceny pompy gazu ziemnego, z każdą zainstalowaną – proces ten przyspiesza w Europie. Niemcy mają 14 publicznie dostępnych stacji wodorowych, a współpraca publiczno-prywatna ogłoszona na początku tego roku ma na celu uruchomienie kolejnych 36 do 2015 r. — wystarczy, aby połączyć większość miast. Dania przedstawiła podobny plan wiosną tego roku. W piątek globalny producent chemikaliów Air Products ogłosił plany budowy dwóch stacji tankowania wodoru w Londynie, co dałoby miastu w sumie pięć.
Takich planów brakuje jednak w Stanach Zjednoczonych, gdzie strona internetowa Departamentu Energii USA wymienia zaledwie siedem stacji publicznych w całym kraju – wszystkie w Kalifornii.
Buenger mówi, że istnieje jeden duży powód do optymizmu, że to może się zmienić – obfite dostawy gazu ziemnego płynącego z odwiertów szczelinowania hydraulicznego (lub szczelinowania), które stanowią gotowe źródło wodoru. Zainteresowanie technologią ogniw paliwowych jest już coraz większe ze względu na nowe zasoby gazu ziemnego - mówi.