Водород срещу батерия: Надпреварата за камиона на бъдещето

От храна през дрехи до електроника - повечето неща, които потребителите купуват, вероятно се доставят с камиони. Човек дори може да ги нарече гръбнакът на търговията, но те са и огромни замърсители, пише DW.

В Европа тежкотоварните превозни средства са отговорни за 28% от транспортните емисии, въпреки че съставляват само 2% от превозните средства по пътищата, според Европейската федерация по транспорт и емисии.

И тъй като все повече и повече товари се движат наоколо, тези емисии ще продължат да се увеличават - освен ако производителите на камиони и правителствата не предприемат драстични действия.

Как да намалим емисиите от камионите?

Най-добрият залог на производителите на камиони е да направят своите нови превозни средства с нулеви емисии, като използват електрически двигатели. Те могат да се захранват с две опции, вече познати от автомобилната индустрия: батерии или водородни горивни клетки.

Батериите спечелиха надпреварата за захранване на пътнически превозни средства, защото са по-евтини. Но камионите са изправени пред напълно различен набор от предизвикателства: те обикновено карат по-далеч и превозват много по-тежки товари. Това означава, че компаниите за камиони претеглят възможностите си.

Осъществими ли са дори акумулаторните електрически камиони?

Само преди няколко години говоренето за камион, задвижван от батерии, можеше да ви накара да се смеете, казва Фелипе Родригес, директор на Програмата за тежкотоварни превозни средства към Международния съвет за чист транспорт (ICCT).

Имаше много предубеждения за това какво могат да направят батериите. Те бяха твърде скъпи, твърде тежки, твърде големи“, каза той.

Идеята беше, че големите камиони ще се нуждаят от масивни батерии, което ще компрометира колко товар може да се превозва. А транспортирането на тежки товари би ги накарало да се изчерпят по средата на пътуването, карайки шофьорите да спират за часове за зареждане. Не е чудесен избор за оператори, работещи с ниски маржове на печалба.

Но това, което се случи през последните няколко години, е умопомрачително“, каза Родригес.

Цената на литиево-йонните батерии се срина през последното десетилетие, тъй като цените на суровините и компонентите станаха по-евтини. В същото време производственият капацитет се увеличи във веригата на стойността на батерията. Част от причината са мащабните инвестиции на правителствата в електрически превозни средства или EV, тъй като те се опитват да намалят емисиите, произвеждани от леките автомобили.

Това е цяла автомобилна индустрия, която наистина намалява цената на батериите, но само малка индустрия работи върху инженерните горивни клетки и доставката на водород“, каза Дейвид Себон, професор по машинно инженерство в университета Кеймбридж във Великобритания.

През годините енергийната плътност на батериите също се подобри, което означава, че един камион може да получи много по-голям обхват от единица със същия размер.

И изследователите работят върху мегаватни системи за зареждане, които биха могли да намалят времето за зареждане на камиони, захранвани с батерии, от няколко часа до само 15 минути. Това би им позволило да зареждат превозното средство по време на задължителната им почивка за шофиране. В САЩ и Европа тази почивка варира от 30 до 45 минути.

Какви са предимствата на камионите с водородни горивни клетки?

Основната продажна точка на водородните камиони е, че те могат да намалят емисиите, без да компрометират товара или да изискват дълги почивки. Това е така, защото използват горивни клетки. Тези устройства по същество работят като батерии, но вместо да работят с електричество, те работят с водородно гориво и кислород. Единствените странични продукти са топлина и вода.

Зареждането с гориво на водороден камион е повече или по-малко същото като зареждането с гориво на вашия дизелов камион“, каза Фолкер Хасенберг, който управлява водородната стратегия в Daimler Truck. „Имате бензиностанция, съхранявате енергията си в камиона и това отнема няколко минути."

Камионите с горивни клетки са особено атрактивна опция за превоз на изключително тежки товари, тъй като захранваните с батерии камиони се изтощават толкова по-бързо, колкото повече товар превозват.

„Помислете за машини, конструкция – като цяло какво тежи много? Когато прагът е теглото, а не пространството, което трябва да се транспортира, тогава имаме предимство за водородните камиони“, каза Хасенберг.

Как се сравняват емисиите на технологиите?

Задвижваните от батерии камиони имат предимство, когато става въпрос за намаляване на емисиите. Според ICCT те спестяват около 65% от емисиите в сравнение с техните дизелови колеги, когато работят с електрическа смес от изкопаеми горива и възобновяеми източници. Ако се захранват с чиста енергия, те отделят 92% по-малко емисии.

Междувременно камионите с горивни клетки спестяват само до 33% в сравнение с дизеловите камиони. Тази цифра достига до 89%, ако работят със зелен водород, който се произвежда с възобновяема енергия. Но това почти не се случва.

Коя технология е по-евтина?

Електрическите камиони с батерии имат по-висока първоначална цена от камионите с водород. Но те са толкова ефективни, че са много по-евтини за работа — и в крайна сметка по-конкурентни по отношение на разходите.

Когато зареждате напълно електрически камион, има много по-малко възможности за загуба на енергия по пътя: батерията се зарежда на станция и след това захранва двигателя.

Сравнете това с камион с горивни клетки, където енергията трябва да се преобразува във водород, да се транспортира до бензиностанции и да се изпомпва в горивна клетка, където след това се превръща обратно в електричество. Поради  всички тези допълнителни стъпки, превозно средство, задвижвано с водородно гориво, се нуждае от около три пъти повече енергия от такова, задвижвано от батерии.

Какво е бъдещето на тези технологии?

Тъй като батериите стават по-евтини и по-ефективни, повечето големи производители на камиони ги избират вместо горивни клетки. Някои компании, като Daimler и Volvo, залагат, че батериите никога няма да станат достатъчно добри, за да носят много тежки товари. Така че те разработват и водородни камиони.

Не можем да сме сигурни, че една технология ще обслужва всички нужди на нашите клиенти“, каза Хасенберг. „Стоим по-добре на два стола, отколкото на един.“

Но прогнозите показват, че камионите с горивни клетки вероятно няма да съставляват повече от 10% от пазарния дял преди 2050 г. По-голямата част от тях ще се захранват от батерии.