Wodór czy akumulatory elektrochemiczne – co ma przewagę w pojazdach ciężarowych?

Wodór zastosowany w samochodach ciężarowych ma przewagę w przypadku konieczności transportowania ciężkich ładunków na duże odległości. Interdyscyplinarna grupa badawcza pod przewodnictwem H2Accelerate zidentyfikowała jednak kolejne potencjalne zastosowania wodoru w transporcie ciężkim, w których ciężarówki na wodór miałyby przewagę nad pojazdami elektrycznymi (BEV). O jakie zastosowania chodzi?

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia
Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Podziel się

H2Accelerate to grupa zajmująca się wspieraniem transportu wodorowego. W ramach grupy współpracują giganci naftowi tj. Shell i TotalEnergies, a także producenci ciężarówek: Daimler, Volvo i Iveco. W raporcie stworzonym przez grupę stwierdzono, że ciężarówki na wodór będą wymagane w przypadku długodystansowych tras i przewożenia ciężkich ładunków. Grupa uzasadnia to stwierdzenie elastycznością operacyjną wynikającą z wykorzystywania wodoru jako paliwa. W ramach raportu wyróżniono również inne przypadki użycia, w których wodór oferuje przewagę operacyjną nad pojazdami typu BEV (z ang. battery electric vehicle, czyli pojazd w pełni elektryczny). O jakie zastosowania chodzi?

Przewaga wodoru według H2Accelerate

W ramach raportu zauważono, że ciężarówki wodorowe charakteryzują się przewagą nad pojazdami BEV na obszarach o słabej infrastrukturze elektroenergetycznej. Ograniczenia sieciowe mogą stanowić wyzwanie w przypadku ładowania pojazdów BEV. Raport wymienia przewagę wodoru również w przypadku ciężarówek prowadzonych w podwójnej obsadzie - czyli w sytuacji, gdy jedną ciężarówkę prowadzi naprzemiennie dwóch kierowców. Taki system prowadzenia pojazdu wymaga skrócenia czasu ładowania/tankowania paliwa. W przypadku kierowania pojazdem w podwójnej obsadzie skracany jest czas postoju (jeden kierowca odpoczywa, a drugi prowadzi pojazd), a wydłuża się możliwy czas jazdy. W związku z tym mniej czasu można przeznaczyć na ładowanie akumulatora.

Ponadto w przypadku dynamicznie postępującej elektryfikacji obecna sieć nie będzie w stanie zaspokoić popytu na zużycie energii przez pojazdy elektryczne. Z tego powodu pojazdy na wodór mogą okazać się lepszym rozwiązaniem nawet w zastosowaniach krótkiego zasięgu, aby operatorzy logistyczni mogli niezawodnie obsługiwać obszary z niewydolną siecią.

Wodór jest wysoce nieefektywny

Jest jednak druga strona medalu. Liczne badania wykazały, że ekologiczny wodór jest wysoce nieefektywnym paliwem w transporcie drogowym, ponieważ jest znacznie droższy w przeliczeniu na kilometr niż porównywalny BEV. Pojazdy elektryczne są w stanie wykorzystać 77 kW z każdych 100 kW wytworzonej energii odnawialnej. Z kolei pojazdy napędzane wodorem są w wykorzystać tylko 30 kW. Są to wnioski brukselskiej grupy zajmującej się czystym transportem Transport & Environment.

Zasięg powyżej 500 km - czy jest potrzebny?

Badanie z lutego opublikowane przez Instytut Fraunhofera ds. Badań Systemów i Innowacji (ISI) w Niemczech wykazało, że wodór prawdopodobnie nie odegra głównej roli w transporcie drogowym ze względu na wysokie koszty operacyjne. W badaniu Instytut Fraunhofera ds. Badań Systemów i Innowacji (ISI) potwierdzono, że ładowanie ciężarówek o zasięgu większym niż 500 km będzie stanowiło wyzwanie. Instytucja zwraca jednak uwagę, że europejskie przepisy stanowią, że kierowcy ciężarówek muszą zatrzymać się na 45 minutową przerwę po przejechaniu 4,5 godziny. 

“W ciągu 4,5 godziny ciężka ciężarówka mogłaby przejechać do około 400 km, a zatem praktyczny zasięg akumulatora wynoszący około 450 km byłby wystarczający, przy założeniu, że szybkie ładowarki o dużej mocy dla elektrycznych samochodów ciężarowych będą powszechnie dostępne.” - komentuje Patrick Plötz z Fraunhofera.

Ładowanie baterii na następne 400 km w ciągu 45 min oznaczałoby około 800 kW średniej mocy ładowania. Obecny standard szybkiego ładowania pozwala na moc do 350 kW. Badacze zaznaczają jednak, że opracowywane są standardy systemów ładowania o mocy ponad 2 MW.

8 razy więcej punktów ładowania niż stacji wodoru

Ładowanie wielu ciężarówek akumulatorowych jednocześnie w tym samym miejscu byłoby bardzo trudne dla sieci energetycznej. Transport drogowy oparty na ciężarówkach akumulatorowych wymagałaby ośmiu razy więcej punktów ładowania niż sieć tankowania wodoru. Chociaż przejście na jeden typ technologii może być bardziej opłacalne dla firm, to operatorzy logistyczni oczekują, że większość przyszłych ekologicznych flot będzie mieszana, obejmująca zarówno pojazdy akumulatorowe, jak i wodorowe.

Ciężarówki na wodór będą tańsze

Technologie niskoemisyjnego transportu ciężarowego nie są obecnie dostępne w rozsądnych kosztach. W prognozach widoczny jest jednak znaczny spadek kosztów ciężarówek na wodór, co będzie szło wraz ze spadaniem ceny paliwa wodorowego. Kluczową rolę odegrać ma również polityka proponując rozwiązania prawne, które usprawnią wdrożenie rozwiązań wodorowych. Na dzisiaj ciężarówki spalinowe są około trzy razy tańsze niż elektryczne.

Źródło: rechargenews.com.

Zobacz również