Czy wodór zastąpi olej napędowy?

Przemysł maszynowy liczy, że wodór stanie się w niedalekiej przyszłości paliwem dla ciężarówek. O prymat walczy ogniwo paliwowe z silnikiem tłokowym.

Publikacja: 02.10.2024 09:52

Wodorowy autobus Solaris Urbino U18 w Hanowerze, dzień po otrzymaniu nagrody Autobus Roku 2025

Wodorowy autobus Solaris Urbino U18 w Hanowerze, dzień po otrzymaniu nagrody Autobus Roku 2025

Foto: Robert Przybylski

Kanadyjski Ballard, który uważany jest za lidera ogniw paliwowych dla transportu zaprezentował podczas hanowerskiej wystawy ciężarówek 14 generację ogniw paliwowych i zarazem 9 generację silnika. Producent podkreśla, że kompaktowy moduł FCmove-XD można skalować w zakresie 120–360 kW, zatem nadaje się dla samochodów ciężarowych klasy 6–8, zapewniając łatwą platformę integracyjną dla producentów OEM i integratorów pojazdów. 

Ballard informuje, że zamontowane w samochodach ogniwa przejechały w rzeczywistych warunkach ponad 200 mln km i „wykazują wiodącą na rynku wydajność dzięki żywotności stosu wynoszącej ponad 25 000 godzin i niezawodności modułów na poziomie 98 proc.” – Wymagania rynku pojazdów ciężarowych są szczególnie wysokie ze względu na wysoki stopień wykorzystania pojazdów i wymagania dotyczące ładowności – przyznaje wiceprezes ds. marketingu i partnerstw strategicznych w Ballard Nicolas Pocard. 

Czytaj więcej

Kierowcy ciężarówek: pomogą i obronią

Pocard dodaje, że ogniwo zostało „opracowane z myślą o masowej produkcji i wdrażaniu, aby zapewnić konkurencyjne wartości nakładów inwestycyjnych i całkowitego kosztu posiadania w segmentach pojazdów ciężarowych o dużej ładowności”. 

Konkurencyjny Cummins kupił w 2019 roku spółkę Hydrogenics (wodorowym stażem porównywalną do Ballarda) i podniósł moc wodorowych ogniw z 40 kWh do 120 kWh. Zatem w czwartej generacji ogniw gęstość mocy w przeliczeniu na litr objętości urządzenia wzrosła trzykrotnie. Cummins stosuje łatwe do produkcji blaszane płyty bipolarne, gdy Ballard używa grafitowych, które są także grubsze od blaszanych. 

Płyty blaszane i węglowe

Cummins zaczynie pilotażową produkcję ogniw w 2025 i zacznie od trzech klientów na trzech rynkach. Firma podkreśla, że w najnowszym ogniwie paliwowym zwiększyła stężenie pary wodnej, co wydłuży żywotność membran, podniosła temperaturę pracy z 65 stopni C do 85 stopni, co podniosło sprawność do 60 proc. Jest o 15 pp większą wartością od uzyskiwanej przez diesla. 

Ogniwa rozwija także Daimler Truck wspólnie z Volvo. Oba koncerny stworzyły spółkę Cellcentric, która opracowała nową generację ogniw. Zdolne są do uzyskiwania ciągłej mocy 500 KM, przy zużyciu wodoru o 20 proc. mniejszym w stosunku do poprzedniej generacji. Wydzielają także o 40 proc. mniej ciepła przy pełnej mocy, zawierają o 40 proc. mniej części i przy masie 400 kg mają o 40 proc. większą gęstość mocy. 

Cellcentric rozpoczyna w Esslingen pilotażową produkcję nowej generacji ogniw. Obejmuje ona nanoszenie pokryć na elementy stosu paliwowego, montaż i uszczelnianie stosów i budowę z nich silników. Pod koniec dekady ruszy masowa produkcja w Weilheim. Ogniwa będą stosowane w samochodach w Ameryce Północnej i Europie. 

Czytaj więcej

Zawodne tachografy mogą drogo kosztować przewoźników

Z rynku silników nie zamierza wypaść Bosch, który zbudował ogniwo o trwałości do 20 tys. godzin. Konstruktorzy Boscha przypominają, że zaletą ogniwa w ciężkich pojazdach zasięg większy od bateryjnego i mniejsza masa. Podkreślają, że zimą nie ma spadku pojemności energii. Zimny rozruch można prowadzić do minus 30 stopni C i pełna moc uzyskiwana jest w 3-4 minuty, a więc szybciej niż w pojeździe z zasilaniem bateryjnym.

Silniki tłokowe nie odejdą do lamusa

Jednak cały czas rynek na wordowe ogniwa paliwowe jest minimalny. Przyznaje to także Ballard, który odbył wiele rozmów z potencjalnymi klientami, zakończonymi rezygnacją z projektu z braku wodoru. Największym klientem Ballarda jest Solaris, lider europejskiego rynku autobusów miejskich napędzanych wodorem. Blisko połowę (44,5%) wszystkich autobusów wodorowych zarejestrowanych w kontynentalnej Europie w 2023 roku stanowiły pojazdy marki Solaris. 

Ponad 260 modeli Urbino hydrogen obsługuje ruch pasażerski już w 25 miastach całej Europy, producent ma także zamówienia na kolejne 700 pojazdów wodorowych. Przegubowy autobus wodorowy Urbino 18 hydrogen zdobył prestiżową nagrodę Bus of the Year 2025 jako pierwszy w historii konkursu pojazd napędzany wodorem. 

Czytaj więcej

PKP Cargo pogłębiło stratę

Koncerny samochodowe nie oddadzą jednak terenu bez walki. Wszyscy przygotowują silniki tokowe spalające wodór. Przewagą będzie niższa cena silnika (maszyny są częściowo zamortyzowane, a sposób wytwarzania jest dobrze znany) od ogniwa paliwowego. Druga rzecz to niewrażliwość na czystość wodoru – do spalenia w cylindrze nie musi być on tak czysty jak do ogniwa paliwowego, zatem będzie tańszy. 

Deutz rusza z produkcją wodorowych silników tłokowych już w listopadzie, zaś Daimler Truck, Iveco, Cummins i inni mają takie silniki w badaniach i zakładają, że za kilka lat wdrożą ich wytwarzanie. 

Kanadyjski Ballard, który uważany jest za lidera ogniw paliwowych dla transportu zaprezentował podczas hanowerskiej wystawy ciężarówek 14 generację ogniw paliwowych i zarazem 9 generację silnika. Producent podkreśla, że kompaktowy moduł FCmove-XD można skalować w zakresie 120–360 kW, zatem nadaje się dla samochodów ciężarowych klasy 6–8, zapewniając łatwą platformę integracyjną dla producentów OEM i integratorów pojazdów. 

Ballard informuje, że zamontowane w samochodach ogniwa przejechały w rzeczywistych warunkach ponad 200 mln km i „wykazują wiodącą na rynku wydajność dzięki żywotności stosu wynoszącej ponad 25 000 godzin i niezawodności modułów na poziomie 98 proc.” – Wymagania rynku pojazdów ciężarowych są szczególnie wysokie ze względu na wysoki stopień wykorzystania pojazdów i wymagania dotyczące ładowności – przyznaje wiceprezes ds. marketingu i partnerstw strategicznych w Ballard Nicolas Pocard. 

Pozostało 83% artykułu
Elektromobilność
Recykling akumulatorów razem z producentami
Elektromobilność
Elektryczne ciężarówki w cieniu sprzedaży aut osobowych
Elektromobilność
Ładowarki i elektryki z salonu w Hanowerze
Elektromobilność
Kto wytrzyma ceny syntetycznych paliw?
Elektromobilność
Wodór wkrótce w ciężarówkach