18 listopada niemiecki gigant motoryzacyjny BMW otrzymał 273 mln euro z niemieckich funduszy państwowych na opracowanie układu napędowego na ogniwa wodorowe HyPowerDrive do samochodów osobowych — podał serwis Hydrogeninsight.com. Pozwoli to firmie produkować pojazdy zasilane H2 na tych samych liniach produkcyjnych, na których produkuje się pojazdy elektryczne zasilane akumulatorami (BEV). To otwiera drogę do znaczącej redukcji kosztów produkcji, a i rynek aut wodorowych może być odpowiedzią Niemiec na konkurencję tańszych elektryków bateryjnych z Chin.
Zaledwie dzień wcześniej Europejska Agencja Wykonawcza ds. Klimatu, Infrastruktury i Środowiska poinformowała, że 70 projektów otrzyma ponad 600 mln euro dotacji z UE na elektryfikację i dekarbonizację transportu drogowego, morskiego, śródlądowego i lotniczego, wzdłuż transeuropejskiej sieci transportowej. Oprócz tysiąca nowych punktów ładowania bateryjnych samochodów osobowych i 2 tys. dla samochodów ciężarowych powstanie też za pieniądze unijne 38 stacji tankowania wodoru dla samochodów osobowych, ciężarowych i autobusów w głównych korytarzach transportowych Wspólnoty.
Już same proporcje liczby planowanych stacji wodorowych i punktów ładowania elektryków bateryjnych (BEV) pokazują, że napęd wodorowy to w motoryzacji chwilowo tylko cień tempa, w jakim rozwija się ten drugi rynek. Ale wodór nie został zapomniany, co widać po kwotach państwowych pieniędzy, jakie idą na rozwój. W strategii Unii wodór ma być paliwem przyszłości, choć chwilowo wygrywają pojazdy bateryjne.
Elektryki bateryjne wygrywają. Chwilowo
Według analizy przeprowadzonej przez południowokoreańską firmę SNE Research na świecie między styczniem a wrześniem br. zarejestrowano 8970 pojazdów elektrycznych napędzanych ogniwami paliwowymi (FCEV), co oznacza spadek o 9,8 proc. w porównaniu z rokiem poprzednim, kiedy na drogi wjechało 9948 nowych aut FCEV. Do połowy rok spadek był jednak aż 27,2-procentowy, więc trzeci kwartał przyniósł odbudowę sprzedaży, choć tylko na jednym rynku.
Czytaj też: Koniec z ulgami dla elektryków. Lider wyciąga im wtyczkę. Wszyscy teraz patrzą na północ
W Chinach, które stanowią największy rynek pojazdów FCEV, odnotowano spadek o aż 45,1 proc. rok do roku do 2865 sztuk — głównie pojazdów użytkowych.
Na kolejnym co do wielkości rynku, czyli w Korei Południowej, sprzedaż natomiast wzrosła do 4938 w trzech kwartałach br. z 2978 w pierwszej połowie 2024 r., czyli wzrost wyniósł aż 65,8 proc. rdr, choć w pierwszej połowie informowano jeszcze o spadku o 30,1 proc. To efekt wprowadzenia w kwietniu br. do sprzedaży nowego modelu Nexo drugiej generacji przez Hyundai, który daje zasięg 826 km po ładowaniu trwającym pięć minut. Już to daje dużą przewagę nad elektrykami bateryjnymi. Na rynek globalny ten model trafi od 2026 r.
|
NurPhoto / Getty Images
W Japonii sprzedaż “wodorowców” zmalała jednak o prawie połowę, z 582 do 301 pojazdów i to wiązać należy ze spadkami modeli Mirai i Crown od Toyoty o 41,6 proc. rdr. W Stanach Zjednoczonych liczba rejestracji zmniejszyła się z 441 do 283 (-36 proc. rdr). Honda wprowadziła model Honda CR-V e: FCEV z 2025 r. w USA i Japonii, ale sprzedaż osiągnęła zaledwie 156 sztuk. Ten model łączący ogniwa paliwowe wodorowe z funkcjonalnością hybrydy plug-in ma jednak zasięg “tylko” 435 km po jednym ładowaniu według danych EPA.
W Europie sprzedaż aut wodorowych spadła z 698 do 559 (-20 proc. rdr). Dla porównania między styczniem a wrześniem br. na kontynencie sprzedano 149 tys. aut bateryjnych w tym hybryd plug-in, czyli o 67 proc. więcej rok do roku — wynika z danych ACEA. Spadek cen na rynku po inwazji importu produktów chińskiego przemysłu motoryzacyjnego zrobił swoje i samochody elektryczne zaczynają wygrywać z tymi tradycyjnymi. Nie bez wpływu jest też postęp technologiczny w bateriach, czyli przede wszystkim lepsze baterie dające większy zasięg.
Orlen inwestuje miliardy w wodór
Rynek samochodów na wodór jak widać, jest na razie tylko “perspektywiczny”, ale już pochłania w Europie miliardy, w tym miliardy złotych inwestowane przez Orlen.
“Projekty Hydrogen Eagle oraz Green H2 otrzymały 1,7 mld zł bezzwrotnego dofinansowania ze środków Krajowego Planu Odbudowy (KPO). Wsparcie zostanie wykorzystane do produkcji wodoru odnawialnego w procesie elektrolizy zasilanej OZE oraz wodoru niskoemisyjnego produkowanego z odpadów komunalnych” — informuje Business Insidera zespół prasowy Grupy Orlen.
Hydrogen Eagle to budowa zintegrowanej infrastruktury wodorowej, składającej się z rozproszonych hubów wodorowych (opartych o proces elektrolizy wody oraz Waste-to-Hydrogen — produkcja wodoru z odpadów komunalnych) i sieci stacji tankowania wodoru dla transportu ciężkiego, miejskiego i osobowego, zlokalizowanych na transeuropejskiej sieci transportowej TEN-T. Projekt ten zakłada również budowę wielkoskalowych źródeł wodoru odnawialnego, który będzie wykorzystany do dekarbonizacji przemysłu (rafinerie) — podaje Orlen.
Projekt Green H2 ma natomiast na celu budowę wielkoskalowej instalacji wytwarzającej wodór odnawialny, a konkretnie tzw. zielonego wodoru, czyli produkowanego poprzez elektrolizę zasilaną ze źródeł odnawialnych, a nie z gazu. “Wodór będzie wykorzystywany w procesie produkcji paliw w Gdańsku. Integralnym elementem instalacji będzie też system magazynowania energii, umożliwiający redukcję negatywnego wpływu zmienności dostaw energii elektrycznej” — opisuje Orlen.
Z kolei na realizację projektu Clean Cities, czyli rozbudowę stacji tankowania wodoru i hubów wodorowych Orlen otrzymał łącznie ponad 76 mln euro bezzwrotnej dotacji. Jak dotąd w ramach programu Orlen otworzył cztery ogólnodostępne, całodobowe stacje wodorowe w Poznaniu, Katowicach, Wałbrzychu i Włocławku, na których można tankować samochody osobowe, ciężarowe, a także autobusy.
W planach Orlen ma budowę stu stacji w całej Polsce, ale też stacji ładowania pociągów w Polsce, Czechach i na Słowacji. W lokomotywach w Polsce to paliwo było już zresztą testowane i to może być na początku jeden z głównych odbiorców wodoru. Pierwsza lokomotywa elektryczna napędzana tym paliwem zrealizowana dla Orlenu przez PESA Bydgoszcz już jeździła po polskich torach.
“Orlen zamierza budować stacje w lokalizacjach sprzyjających rozwojowi rynku odbiorców paliwa wodorowego. Największy potencjał dostrzegamy w obszarze transportu miejskiego, ciężkiego i niezelektryfikowanych linii kolejowych, gdzie trudno znaleźć alternatywne, zeroemisyjne rozwiązania” — wyjaśnia spółka.
Rowery wodorowe a bateryjne
Rynek pojazdów wodorowych już jednak chce podbijać polska firma Groclin, znana wcześniej głównie z produkcji poszycia foteli do samochodów i samych foteli do aut znanych marek. Nie chodzi tym razem o samochody.
— Produkujemy rowery. To jest zupełnie inna technologia aniżeli samochodów — mówi Business Insiderowi Michał Seidel, prezes Groclinu. — Mamy zupełnie inną technologię i nie potrzebujemy nawet stacji do ładowania. Nasza technologia opiera się na ładowaniu naboi na wodór. Wodór możemy wytwarzać w warunkach domowych. Ładuje się je w generatorach, które również sprzedajemy — opisuje.
Generator, czyli swego rodzaju ładowarka do naboi z wodorem to koszt rzędu tysiąca euro za wersję na jeden nabój, a ma wielkość “starego peceta”. Rower kosztuje kilka tysięcy euro. W Chinach jak wskazuje Michał Seidel, jeżdżą modele nawet za półtora tysiąca euro.
— Wodór generuje się w ciągu sześciu godzin. Potrzebujemy tylko prąd, wodę destylowaną i w ciągu sześciu godzin zachodzi elektroliza. I mamy gotowy wodór. Wkładamy nabój do roweru i możemy przyjechać do sześćdziesięciu kilometrów na jednym naboju — wyjaśnia prezes Groclinu.
— Zależy to oczywiście też od tego, jak jedziemy, czy z górki, czy pod górkę, ile ważymy. Czyli identycznie jak w rowerach elektrycznych. Możemy tych naboi mieć jednak kilka przy sobie. Wymiana butli zajmuje kilka sekund i wtedy jedziemy dalej — opisuje.
Dalszy ciąg tekstu pod materiałem wideo
To duża przewaga nad rowerami bateryjnymi, które po rozładowaniu trzeba albo podłączyć, albo pedałować dalej samemu. W przypadku rowerów wodorowych załadowanie do plecaka kolejnego, ważącego ok. 2,2 kg, naładowanego, żeliwnego naboju pozwala na wymianę po zużyciu i kontynuowanie jazdy przez kolejne ok. 60 km. Firma pracuje nad opracowaniem lżejszej wersji, ale chwilowo bezskutecznie, bo ważna jest szczelność naboju. Chce jednak wprowadzić do oferty rower cargo, który zasilany byłby dwoma nabojami, więc miałby automatycznie większy zasięg.
Jak wyjaśnił prezes Seidel, generator ładuje naboje zwyczajnie po podłączeniu do gniazdka. Naładowanie jednego naboju to koszt prądu, czyli niecałe 1,5 zł, a co za tym idzie przejechanie 100 km kosztowałoby niecałe 3 zł. Prezes porównał to z kosztem przejazdu 100 km samochodem wodorowym, co na co obecnie trzeba wydać ok. 14 zł.
— Ten nabój kosztuje około 100 euro. Spokojnie wystarcza na 10 lat i to jest wielokrotnego użytku. Tu mamy 10 lat, a baterie litowo-jonowe [w rowerach bateryjnych] zużywają się po 2-3 latach. I nie mamy [w przypadku naboi] spadku wydajności przy wysokich i niskich temperaturach. Możemy na tym naboju spokojnie jechać, jeśli mamy zero stopni, jak również, jeśli mamy 30 stopni — wskazuje.
— Plusem tego naboju jest też to, że mamy tam 10 barów ciśnienia w środku, więc jest to relatywnie bezpieczne. Nawet gdyby to wybuchło, no to dla porównania w oponie mamy 4,5 bara, więc nic nam nie grozi. Francuzi również mają rowery na wodór, ale mają w środku prawie 300 barów. Nasza technologia jest bardziej bezpieczna — dodaje prezes Groclinu.
Technologię firma bierze z Azji, jeśli chodzi o ogniwo, nabój i ramę, reszta jest wykonywana w Polsce. Swój produkt chwilowo kierować chce do firm kurierskich, ale też do samorządów, pensjonatów, hoteli i biurowców, “których właściciele chcieliby mieć udostępniane dla swoich najemców flotę miejskich rowerów”.
Co więcej, w planach rozwojowych Groclin ma współpracę z sieciami sklepów, w których można by wymienić nabój na naładowany, jak rynek osiągnie określoną skalę.
— Chcielibyśmy rozbudować sieć dystrybucji, co w moim mniemaniu będzie ułatwione, bo wyobraźmy sobie, że jest pan użytkownikiem naszego roweru na wodór, jedzie pan sobie po mieście, ale w pewnym momencie ten wodór się kończy i nie ma pan butelki ze sobą. Ale wchodzi pan do sklepu X, który może być na każdym rogu ulicy i wymienia sobie z dystrybutora ten nabój na wodór na nowy i jedzie dalej — mówi Michał Seidel.
— Interesowałoby nas współpraca z taką firmą, która budowałaby swego rodzaju dystrybutory napełnionych naboi. I która pomogłaby nam na przykład w upowszechnianiu dystrybutorów lub udostępniłaby miejsce, gdzie można by te dystrybutory wstawić. Taki generator ma wielkość starego peceta. I to sobie stawiamy wlewamy wodę destylowaną, podłączamy pod energię, wkładamy ten nabój i elektroliza tam zachodzi — mówi dalej.
Nieefektywna elektroliza
Głównym problemem w produkcji “czystego” wodoru, czyli takiego, który może powstawać poprzez zasilanie prądem z wiatraków, jest nieefektywność technologii elektrolizy wody. Przez wodę destylowaną przepuszczany jest prąd o wysokim napięciu. Ponowne przetworzenie wodoru na prąd pozwala odzyskać między 50 a 60 proc. energii włożonej w elektrolizę, czyli… już na wstępie sporo tracimy, żeby uzyskać tę formę przechowywania energii. Takie coś może być korzystne tylko, gdy np. ceny prądu są ujemne, albo gdy farma wiatrowa dostanie z PSE decyzję o wstrzymaniu produkcji. Z drugiej strony na przesyle energii siecią elektroenergetyczną też są straty.
“Obecnie główną technologią produkcji zielonego wodoru jest elektroliza wody, która może być realizowana za pomocą różnych typów elektrolizerów. Dwa podstawowe typy elektrolizerów to PEM (ang. Proton Exchange Membrane) oraz elektrolizery alkaliczne. W przypadku elektrolizerów typu PEM producenci pracują obecnie nad zwiększeniem efektywności energetycznej, czyli zmniejszeniem zużycia energii na produkowany kilogram wodoru” — podaje Orlen.
“Natomiast producenci elektrolizerów alkalicznych koncentrują się nad zwiększeniem elastyczności, która ma duże znaczenie przy produkcji wodoru z OZE, ponieważ ich wydajność jest uzależniona od warunków pogodowych i geograficznych. Dodatkowo trwają prace nad szerszym zastosowaniem elektrolizerów typu AEM (ang. Anion Exchange Membrane), które mogą stać się alternatywą dla znanych już technologii” — wyjaśnia spółka.
Chwilowa nieefektywność elektrolizy powoduje, że wodór nie jest korzystny cenowo, jeśli chodzi o przechowywanie energii i przegrałby konkurencję z magazynami bateryjnymi, czy elektrowniami szczytowo-pompowymi. Postęp technologiczny i wzrost efektywności do np. 80 proc. całkowicie zmieniłby jednak sytuację.
Autor: Jacek Frączyk, redaktor Business Insider Polska
