Rostoucí ceny pohonných hmot a vysoké náklady na energie jsou hlavním tématem rozhovorů již několik týdnů. Politici reagují úlevovými balíčky, které mají snížit náklady na benzín a zmírnit zátěž kladenou na jejich občany. Jaké by to ale bylo, kdyby naše palivo nestálo několik eur za litr, ale místo toho třeba jen 95 centů? A co když toto palivo již existuje? Dnes vám představíme vozidla na vodíkový pohon.
Podívejme se blíže: co odlišuje vozidlo na vodíkový pohon od ostatních vozidel?
Vodíkové auto je elektrické vozidlo poháněné elektřinou, která se vyrábí pomocí palivového článku. Palivová nádrž vozu obsahuje plynný vodík, který reaguje s kyslíkem ze vzduchu v palivovém článku. Indukovaná elektrolýza produkuje elektrickou energii, která pohání motor. Místo ekologicky škodlivých výfukových plynů odchází z výfuku pouze vodní pára. Vodíková auta se vyznačují krátkými časy tankování, dlouhým dojezdem a silným zrychlením. Palivovou nádrž natankujete za méně než pět minut a ujedete s ní až 650 kilometrů. Vodík je k dostání na speciálních palivových pumpách, které jsou v současnosti k dispozici na zhruba 160 německých čerpacích stanicích.
Na německých silnicích je v dnešní době stále více elektrických aut, jejichž baterie nejsou napájeny palivovým článkem. Místo toho se jejich baterie nabíjejí na nabíjecích stanicích nebo nabíjecích bodech.
Podle nedávných údajů bylo v roce 365,000 na německých silnicích 350,000 2021 plně elektrických vozidel a necelých 1.22 507 plug-in hybridů. To odpovídá podílu pouhých 0.001 procenta všech aut registrovaných v Německu. Naproti tomu v Německu je registrováno pouze XNUMX vodíkových aut – celkem XNUMX procenta všech aut na tamních silnicích.
Poptávka po elektromobilitě roste, firmy integrují elektromobilitu do správy vozového parku, doručovací služby přecházejí na vozové parky s elektrickým pohonem a i v městském provozu je těžké si představit život bez elektromobilů. Nabíjení probíhá soukromě (doma nebo v práci), na poloveřejných nabíjecích stanicích (například v supermarketu, nákupním centru nebo na vícepodlažním parkovišti) a na veřejně přístupných nabíjecích bodech, které lze nalézt všude ve městech tyto dny.
A i když je elektromobil stále široce vnímán jako vhodný pouze pro městský provoz kvůli dlouhým dobám nabíjení a krátkému dojezdu, nové modely již dokážou téměř držet krok se svými benzínovými protějšky: existují různé jízdní dosahy podle typu vozidla a baterie a v závislosti na nabíjecí zástrčce a typu nabíjecí stanice. Současné modely ujedou na jedno nabití přes 400 kilometrů a při použití AC nabíječky za dobrých podmínek se plně nabijí do tří hodin. V některých případech lze pomocí stejnosměrné nabíječky dosáhnout nabití na 80 procent dokonce během deseti minut.
Jak drahý je vodík ve srovnání s benzínem nebo elektřinou?
Cena za jeden kilogram vodíku na všech veřejných čerpacích stanicích H2 v Německu je 9.50 EUR hrubého. Vozidlo s palivovými články spotřebuje asi jeden kilogram vodíku na 100 kilometrů; takže pokud naše auto pravidelně spotřebuje 10 litrů na 100 kilometrů, pak nás jeden litr vodíku stojí pouhých 0.95 eura. Při průměrné ceně elektřiny 0.30 eura za kilowatthodinu spotřebuje běžný elektromobil zhruba 15 kilowatthodin na 100 kilometrů. Srovnatelný benzínový model naopak spotřebuje/potřebuje 5.5 litru na 100 kilometrů, průměrná cena benzínu se v Německu pohybuje kolem 1.30 €.
Proč se ale vodík dosud nedokázal prosadit jako palivo?
Důležitým bodem je dostupnost. K úspěšnému proniknutí na trh je potřeba infrastruktura, zejména čerpací stanice, aby zákazníci začali kupovat a využívat vodíková vozidla. Tato infrastruktura zatím není v Německu dostatečně dostupná. Pro srovnání, v Německu je v současné době více než 29,000 57,000 veřejných a poloveřejných dobíjecích stanic s téměř XNUMX XNUMX nabíjecími místy a toto číslo se má v budoucnu zvyšovat.
Velkou roli hraje také otázka nákladů: výroba malého počtu jednotek je drahá a výroba prototypů a jednotlivých jednotek je obvykle cenově nedostupná. Hromadná výroba je jediný způsob, jak snížit výrobní náklady a učinit vozidla cenově dostupnými a následně konkurenceschopnými. Zatímco baterie pro elektromobily již lze vyrábět levně, stále je potřeba dohánět srdce vodíkového automobilu: palivový článek. Výzkum procesů a materiálů pro výrobu palivových článků vhodných pro hromadnou výrobu v současnosti pokračuje – i v Německu. Musí pracovat co nejefektivněji a zároveň být nákladově efektivní na výrobu. Aby se to sladilo, musí být na zkušební stolici testovány a měřeny a charakterizovány různé kombinace materiálů.
Jedna věc je jistá
Elektricky poháněná vozidla jsou ekologickou alternativou konvenčních spalovacích motorů. To nás však posouvá blíže uhlíkové neutralitě pouze v případě, že se vozidlo vyrábí udržitelným způsobem a vodík se získává pomocí obnovitelných energií. Zde zmíněný vodík zahrnuje jakýkoli ‚zelený‘ vodík, jehož dovoz a výroba je ústředním cílem německé energetické a ekologické politiky.
Nejdůležitějším faktorem pro určení, zda lze elektromobil považovat za klimaticky šetrný nebo dokonce klimaticky neutrální, bez ohledu na to, zda je poháněn palivovým článkem nebo baterií, je elektrický mix použitý při jeho výrobě. Naším úkolem proto je a zůstává pokračovat v důsledném prosazování energetického přechodu vpřed a učinit dodavatelské řetězce „zelenějšími“.
Více o vzrušujících příspěvcích na blogu z energetického průmyslu si můžete přečíst v našich nejnovějších příspěvcích v oblasti veřejných služeb. Všechny ostatní blogové příspěvky ze světa adesso najdete zde.
Autor Julius Glaser
Julius Glaser je vedoucím oblasti vodíkového fokusu v adesso. Jako řídící konzultant se zaměřením na agilní i klasické digitalizační projekty v energetice podporuje firmy jako projektový manažer, konzultant a kouč řadu let.
Autor Zoe Holdt
Zoe Holdt je konzultantkou pro Line of Business Utilities ve společnosti adesso a podporuje agilní i tradiční projekty v energetickém průmyslu. Kromě projektového podnikání pokračuje ve vývoji zaměření na vodík ve společnosti adesso.
Autor Ellen Szczepaniaková
Ellen Szczepaniak je konzultantkou společnosti adesso v oblasti obchodních služeb. Její práce se zaměřuje na inženýrství požadavků a projektový management (klasický i agilní) v kontextu energetiky a elektromobility. Kromě toho je zodpovědná za inovativní výzkumný projekt VideKIS jako projektová manažerka. Kromě projektového byznysu se ve společnosti adesso nadále věnuje tématu udržitelnosti.
Německá vláda již léta podporuje technologii palivových článků, přičemž značka mobility Kinto od Toyoty má získat miliony finančních prostředků v rámci národního inovačního programu Technologie vodíkových a palivových článků (NIP II). Leasingové nabídky společnosti Kinto na Toyotu Mirai druhé generace budou těžit z této nejnovější finanční podpory, která má objem financování až 12 milionů EUR.
Financování podpoří aktivaci trhu s automobily na palivové články v zemi, přičemž Mirai zdánlivě zaškrtává všechna správná políčka. Toyota nazvala svůj Mirai převratným elektrickým sedanem s vodíkovými palivovými články s nulovými emisemi. Dodává se se třemi vodíkovými palivovými nádržemi, což přispívá ke zvýšení dojezdu vozu na přibližně 650 km.
Multi-technologický přístup
Toyota touží prozkoumat ekologické výhody udržitelného vodíku, který považuje za životaschopný zdroj přenosu a skladování energie. Zájem japonské automobilky o vodík se datuje od roku 1992, kdy začala vyvíjet elektrická vozidla s vodíkovými palivovými články (FCEV). V roce 2014 představila Mirai světovým trhům a považovala jej za průlom v hybridní technologii. Její značka Kinto, kterou uvedla na trh v roce 2020, spojuje různé produkty a služby mobility v Evropě – včetně nabídek leasingu pro Mirai.
„Prostřednictvím vodíkové technologie významně přispíváme k dekarbonizaci – na silnicích i v mnoha dalších oblastech našeho každodenního života. Toyota také poskytuje technologii palivových článků pro použití na lodích, železnicích, vysokozdvižných vozíkech, autobusech a také pro stacionární použití jako generátor s nulovými emisemi,“ řekl André Schmidt, prezident společnosti Toyota Germany.
„Mirai je působivým příkladem našeho multitechnologického přístupu. Nabízíme různé modely a pohonné jednotky pro různé potřeby – od účinných spalovacích motorů (ICE) po hybridní a plug-in hybridní modely, stejně jako vozidla na elektrický pohon a palivové články.
Mirai je nejprodávanějším FCEV. Pětimístný vůz přeměňuje vodík na elektrickou energii v novém palivovém článku, který byl výrazně modernizován, když Toyota uvedla na trh druhou generaci vozu. Novější model má ve srovnání se svým předchůdcem vyšší účinnost hnacího ústrojí a může se pochlubit o 30 % delším dojezdem. Tankování auta je rychlé a mělo by být hotovo do pěti minut.
Vodíková strategie
Toyota zdůrazňuje, že jediné emise, které Mirai produkuje, jsou vodní páry. Vodík se však často vyrábí z fosilních paliv, označovaných jako „modrý“ nebo „šedý“ vodík. Kritici poukazují na to, že ani technologie zachycování uhlíku nečiní tyto typy vozidel tak ekologickými jako elektromobily na baterie (BEV) poháněné obnovitelnými zdroji energie.
Německá vláda však považuje technologii palivových článků za způsob, jak učinit mobilitu udržitelnější. Bývalý ministr dopravy Andreas Scheuer loni prohlásil, že se Německo stane ‚vodíkovou zemí‘. Stát intenzivně investuje do výzkumu vodíku a jeho bezemisních technologií a zaměřuje se na jejich kombinaci s obnovitelnými energiemi a bateriemi, aby byly šetrnější k životnímu prostředí.
Německo má připraveno mnoho vodíkových projektů a má zavedenou národní vodíkovou strategii, jejímž cílem je stát se globálním lídrem v této oblasti. Strategie zahrnuje akční rámec pro budoucí výrobu, dopravu a využití vodíku, který považuje za nezbytný způsob, jak pomoci dosáhnout cílů v oblasti klimatu.
„Rozhodnutí Kinta jasně ukazuje, že palivový článek má budoucnost také v aplikacích mobility,“ řekl Kurt-Christoph von Knobelsdorff, výkonný ředitel společnosti Now GmbH, federálně vlastněné společnosti, jejímž zakládajícím posláním je NIP II. „Spolkové ministerstvo dopravy s tímto financováním pokračuje v cílené podpoře technologií udržitelných pohonů, které jsou všechny nezbytné pro usnadnění klimaticky neutrální mobility.
