Wodór w motoryzacji potrzebuje wsparcia

24.10.2019
Europejska branża motoryzacyjna dała wyraźny sygnał, że rządy państw Unii Europejskiej powinny zacząć aktywnie wspierać inwestycje związane z budową stacji ładowania samochodów wodorowych, a także zacząć dopłacać do zakupu takich pojazdów. Apel, a także decyzje rządów Chin i Korei, jak również zapowiedzi koncernów motoryzacyjnych dotyczące produkcji nowych modeli aut z ogniwami paliwowymi to znak, że wodór w motoryzacji może wejść do gry.
Świderek_FCEV OF_pap

(PAP)

(PAP)

Większość prognoz rozwoju rynku samochodów zeroemisyjnych opiera się na założeniu, że będą one zasilane z baterii. Nie oznacza to, że to jedyny możliwy kierunek. Alternatywą jest wodór. Jednak nawet w perspektywie najbliższej dekady trudno jest się spodziewać, by wodorowe samochody osobowe zaczęły wypierać auta elektryczne na baterie. Oba typy napędów będą istniały obok siebie, a być może w odległej przyszłości wodór zacznie dominować.

Dziś na świecie zarejestrowanych jest ledwie kilkanaście tysięcy samochodów z wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV). Prognozy mówią, że w końcu przyszłej dekady po drogach świata jeździć będzie ok. 4 mln takich aut, z czego ok. 1/4 w Chinach, 850 tys. w Korei, a po ok. 800 tys. w USA i Japonii.

Oba typy napędów – wodorowy i elektryczny na baterie – będą istniały obok siebie, a być może w odległej przyszłości wodór zacznie dominować.

Samochody z wodorowymi ogniwami paliwowymi seryjnie produkują japońskie Toyota i Honda oraz koreański Hyundai. Uruchomienie produkcji zapowiadają europejscy producenci Audi i BMW, a także takie chińskie firmy motoryzacyjne jak Guangzhou Automobile Group (GAG) i FAW Group.

Chińskie cele szansą dla Toyoty i Hyundaia

I Toyota, i Hyundai mają plany zwiększania produkcji. Audi i BMW mówią o krótkich seriach. BMW, które w przypadku FCEV współpracuje z Toyotą zapowiedziało, że pierwsze wodorowe auto pojawi się w 2022 r., a masowa produkcja planowana jest od 2025 r. Audi deklaruje, że ich pierwsze FCEV wyjadą na drogi w 2021 r., a masową produkcję rozpocznie w drugiej połowie przyszłej dekady. Ma w nich wykorzystywać ogniwa paliwowe produkowane na licencji Hyundaia.

Masowa produkcja aut wodorowych w Chinach powinna nabrać rozpędu po tegorocznych decyzjach władz w Pekinie dotyczących redukcji dopłat do zakupu samochodów elektrycznych na baterie (BEV) i utrzymaniu dotacji na auta wodorowe. Przy okazji chiński rząd – jak to ma w zwyczaju – postawił jasne cele dotyczące FCEV: 5 tys. wodorowych aut zarejestrowanych w 2020 r., 50 tys. w 2025 r. i milion w 2030 r.

Zdaniem analityków, cele rządu nie są nierealne. Według ekspertów z TF Securities sytuacja na rynku aut wodorowych przypomina to, co działo się w latach 2013 – 2014 na chińskim rynku BEV, kiedy dzięki rządowej stymulacji szybko zaczął rosnąć rynek samochodów elektrycznych.

Decyzje rządu Chin stwarzają szansę zarówno dla zagranicznych – przede wszystkim japońskich i koreańskich – producentów, jak i dla rodzimych firm. Tym ostatnim brakuje technologii, ale tę lukę takie firmy jak GAG i FAW Group chcą nadrobić współpracą z Toyotą, która ma im dostarczać ogniwa paliwowe.

Nowości po latach

Toyota, która wśród czołowych, światowych producentów samochodów osobowych wydaje się być największym entuzjastą FCEV, seryjną produkcję takich aut zaczęła pod koniec 2014 r. Wtedy pojawiła się pierwsza generacja Mirai, pierwszego produkowanego seryjnie samochodu osobowego z napędem wodorowym. Od tego czasu japoński koncern sprzedał ponad 7 tys. tych aut. Większość w USA. W Europie nabywców znalazło ponad 500 sztuk Mirai pierwszej generacji. We wrześniu 2019 r. Takeshi Uchiyamada, szef rady nadzorczej japońskiego koncernu zapowiedział, że w 2020 r. na rynku pojawi się Mirai drugiej generacji.

Koreański Hyundai o krok wyprzedza Japończyków. Nowy model wodorowego Nexo zaczął wprowadzać na rynek już w 2019 r. Ruch Hyundaia jest pochodną działań rządu w Seulu, który dał wyraźny sygnał, że auta na wodór są mile widziane. Podobnie jak władze w Pekinie, rząd Korei postawił jasne cele. Oczekuje, że w 2022 r. w kraju będzie 80 tys. FCEV, a w 2020 r. ich sprzedaż wyniesie 10 tys. sztuk. Koreański prezydent Moon Jae-in, który chce być postrzegany jako ambasador wodorowych technologii zapowiada, że w końcu następnej dekady liczba aut na wodór zarejestrowanych w kraju wzrośnie do 850 tys. Na razie jest ich nieco ponad 3 tys.

Chcąc stymulować sprzedaż aut na wodór koreański rząd przewiduje dopłaty do ich zakupu. Zapowiedział wydanie na dotacje w 2019 r. ponad 130 mld wonów (108 mln dol.). W 2020 r. mają wynosić 22,5 mln wonów do każdego auta, co oznacza, że będą niemal trzykrotnie wyższe niż w przypadku samochodów elektrycznych na baterie. Po części wynika to z chęci promowania FCEV, a z drugiej strony odzwierciedla różnicę cen między autami wodorowymi a elektrycznymi. Te pierwsze są zdecydowanie droższe. Toyota oczekuje, że w ciągu najbliższej dekady uda się obniżyć cenę FCEV do poziomu produkowanych przez tę firmę samochodów hybrydowych.

Z pozoru szybkie tankowanie

Zaletą aut na wodór jest czas napełnienia zbiornika. Wynosi kilka minut, czyli wielokrotnie mniej niż czas ładowania baterii BEV przez najszybsze, dostępne dziś ładowarki. Wadą jest to, że między tankowaniami kolejnych pojazdów musi upłynąć kilkanaście minut. Ten czas jest potrzebny na wytworzenie w instalacji odpowiedniego ciśnienia. W efekcie pojedynczy dystrybutor jest w stanie dziennie obsłużyć od 70 do 100 aut, czyli kilkukrotnie mniej niż jedna pompa na zwykłej stacji paliw.

FCEV mają znacznie większy zasięg niż większość dzisiejszych BEV (Hyundai Nexo na pełnym baku ma według producenta przejechać 666 km). Są też odporne na niskie temperatury, które – czego doświadczyli ostatniej zimy właściciele Tesli w USA – drastycznie zmniejszają zasięg BEV.

Zaletą aut na wodór jest czas napełnienia zbiornika. FCEV mają też znacznie większy zasięg niż większość dzisiejszych BEV i są odporne na niskie temperatury.

Słabą stroną tego rozwiązania jest dostępność stacji ładowania (np. w Polsce nie ma ani jednej, w Wielkiej Brytanii jest 16, w Korei 29, a w Niemczech mniej niż 80). Na dodatek stacje tankowania wodoru nie są tanie. Kosztują ok. 2,5 mln dol., czyli sześć razy więcej niż superszybkie ładowarki BEV.

Ten problem koreański rząd chce rozwiązać, wspierając budowę stacji tankowania wodoru. Zapowiedział wydanie w 2019 r. 106 mld wonów (88 mln dolarów) na wspieranie budowy stacji. Do 2040 r. ma ich powstać 1200. Pierwsze 310 stacji ma działać do 2022 r.

Budowa stacji jest też wspierana w Chinach, gdzie władze 10 miast oferują do 4 mln juanów (560 tys. dol.) wsparcia do budowy każdej stacji ładowania samochodów osobowych wodorem.

O podobne wsparcie w październiku 2019 r. zaapelowały do unijnych władz i krajów członkowskich Europejskie Stowarzyszenie Producentów Pojazdów (ACEA) wraz z Hydrogen Europe i Międzynarodową Unią Transportu Drogowego (IRU). Zdaniem sygnatariuszy, FCEV wspierają dekarbonizację europejskiego transportu i mają duży potencjał, by przyczynić się do zerowej emisyjności motoryzacji.

Słabą stroną aut z napędem wodorowym jest dostępność stacji ładowania – zbyt mała ich liczba.

Barierą dla FCEV – przynajmniej na razie – są koszty związane z uzyskiwaniem tzw. zielonego wodoru, czyli w procesach elektrolizy z wykorzystaniem energii elektrycznej źródeł niepowodujących emisji CO2 (np. wiatraki, farmy słoneczne, czy elektrownie atomowe). Wodór produkowany na potrzeby przemysłu powstaje przede wszystkim z ropy naftowej i węgla (tzw. czarny wodór) lub gazu ziemnego (tzw. niebieski wodór). W tych procesach produktem ubocznym jest CO2.

Na dodatek wodór sprzedawany do zasilania aut nie jest tani. W Niemczech kilogram na stacji paliw kosztuje 9,5 euro, a np. w Danii 107,5 korony (14,4 euro). Hyundai Nexo przejedzie na nim ok. 100 km.


Tagi


Artykuły powiązane