Ogniwa paliwowe: potrzeba bezemisyjnych pojazdów dalekiego zasięgu, o których mówi IDTechEx!

Czas czytania 6 Min.

Ostatnio zaktualizowano 29 kwietnia 2024 o 12:29

Wszyscy główni gracze w branży motoryzacyjnej ciężko pracują nad rozwojem i wykorzystaniem pojazdów o zerowej emisji: trwa burzliwa zmiana w technologii napędów. Nowy raport IDTechEx „Pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi 2022–2042” analizuje rolę ogniw paliwowych w pojazdach drogowych. Systemy ogniw paliwowych mają potencjał do wykorzystania jako technologia w pojazdach drogowych, które muszą być bezemisyjne, ale których codziennych potrzeb nie może zaspokoić napęd wyłącznie akumulatorowy.

Ruch drogowy jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do emisji gazów cieplarnianych w każdym kraju. Na przykład samochody, lekkie samochody dostawcze, ciężarówki i autobusy odpowiadają za około 93% emisji gazów cieplarnianych związanych z ruchem drogowym w UE. W USA pojazdy drogowe odpowiadają za około 85% krajowych emisji z ruchu drogowego. Ten wysoki odsetek stawia sektor na celowniku decydentów politycznych.

Uznaje się, że osiągnięcie przez kraje celów klimatycznych do 2050 r. określonych w Porozumieniu paryskim wymaga niemal całkowitej dekarbonizacji transportu drogowego. Równie ważna jest rosnąca świadomość, że emisje pochodzące z ruchu drogowego wpływają na lokalną jakość powietrza i zdrowie mieszkańców miast. Duże miasta coraz częściej próbują zakazać lub opodatkować wjazd pojazdów z silnikami spalinowymi do centrów miast, co ma wpływ na wybór technologii dla transportu publicznego, pojazdów dostawczych i flot taksówek, a także samochodów prywatnych. Rozwiązania bezemisyjne są potrzebne dla wszystkich segmentów pojazdów na drogach, a technologia musi być w stanie poradzić sobie z codziennym cyklem pracy tych zastosowań, bez względu na to, jak bardzo są one forsowne.

Podczas gdy rozwiązania akumulatorowo-elektryczne prowadzą do przejścia na bezemisyjne napędy, gęstość energii współczesnych akumulatorów litowo-jonowych do samochodów oznacza, że ​​dzienny zasięg pojazdów akumulatorowo-elektrycznych (BEV) zależy zarówno od maksymalnej masy akumulatorów, jaka może być przewożone w pojeździe i przez przestrzeń dostępną dla akumulatorów w pojeździe jest ograniczona.

Systemy ogniw paliwowych (w których wodorowe ogniwo paliwowe jest zintegrowane z pojazdem elektrycznym) wytwarzają energię elektryczną do napędu pojazdu poprzez reakcję chemiczną między wodorem (który jest przechowywany pod wysokim ciśnieniem w zbiornikach pojazdu) a oczyszczonym powietrzem dolotowym. W porównaniu z napędami czysto akumulatorowymi, systemy ogniw paliwowych mogą mieć wyższą gęstość energii, a zatem oferować większy zasięg przy tej samej masie.

Ta korzyść, w połączeniu z możliwością tankowania wodorem znacznie szybciej niż ładowanie dużego akumulatora litowo-jonowego, oznacza, że ​​pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi (FCEV) oferują elastyczność działania bliższą pojazdom z silnikiem spalinowym niż pojazdom typu BEV. W niektórych obszarach zastosowań pojazdy FCEV mogą być jedynym realnym rozwiązaniem dla bezemisyjnego napędu.

Wielcy producenci, tacy jak Toyota, Ford, Honda, GM, Hyundai, Volkswagen, Daimler i BMW zainwestowali duże sumy pieniędzy w rozwój technologii ogniw paliwowych w ciągu ostatnich 30 lat, a technologia ta jest dostępna na rynku od 2014 roku, kiedy Toyota rozpoczęła masową produkcję jego Mirai FCEV.

Jednak w przypadku samochodów osobowych wysiłki te kończą się tym, że tylko dwaj główni producenci OEM, Toyota i Hyundai, produkują pojazdy FCEV w 2021 r., a w 2020 r. sprzedano mniej niż 10.000 2020 pojazdów FCEV. Dla porównania, pojazdy elektryczne na baterie, które rozpoczęły rozwój w podobnym czasie do FCEV, sprzedały w 3 roku ponad 15.000 miliony pojazdów. Samochody FC są ruchomym celem, który będzie trudny do nadrobienia, ponieważ technologie BEV szybko się rozwijają w tym segmencie. Chociaż w przypadku układów napędowych BEV istnieje obawa, że ​​akumulatory będą wymagały wymiany w trakcie eksploatacji pojazdu, i było kilka wycofań związanych z pożarami akumulatorów, pojazdy FCEV prawdopodobnie staną przed podobnymi problemami, gdy technologia ogniw paliwowych dojrzeje. Hyundai ogłosił w sierpniu tego roku, że wycofa 2021 250.000 NEXO (wszystkie NEXO sprzedane przed czerwcem XNUMX r.), aby rozwiązać problem z grzechotką. Hyundai ogłosił również program wykupu NEXO, który wymaga wymiany stosu ogniw paliwowych przed XNUMX XNUMX km. Brak jakości Hyundaia jest przeszkodą dla zwolenników samochodów FCEV, ponieważ NEXO odpowiada za około połowę sprzedaży FCEV na całym świecie.

Zasięg i zalety paliwa FCEV oznaczają, że zastosowania w ciężkich warunkach, takie jak: B. Ciężarówki dalekobieżne lub autobusy o dużym przebiegu, które wymagałyby bardzo dużej baterii z architekturą tylko na baterie, prawdopodobnie będą oferować w najbliższej przyszłości większe możliwości dla technologii ogniw paliwowych. Raport IDTechEx przygląda się wykorzystaniu pojazdów z ogniwami paliwowymi w tych sektorach i analizuje dokonywane postępy. Na przykład Hyundai przeprowadza testy komercyjne w Szwajcarii z flotą 46 ciężarówek FCEV i planuje rozszerzyć tę flotę do 2025 pojazdów do 1.600 roku. Hyundai poinformował również o zbliżających się projektach ciężarówek FCEV w USA i zamówieniach na 4.000 ciężarówek FCEV w Chinach. Pojazdy FCEV są już w pewnym stopniu reprezentowane na rynku autobusowym: w Europie jeździ ponad 150 autobusów na ogniwa paliwowe, w USA 65, a w Chinach ponad 3000. Rosnący portfel zamówień na autobusy FCEV wskazuje na rosnący popyt, co najmniej do skali pilotażowej do testowania.

Pojazdy elektryczne na ogniwa paliwowe mogą odgrywać rolę w realizacji celów związanych ze zmianami klimatycznymi, ale zanim niskoemisyjne pojazdy na ogniwa paliwowe staną się opłacalne, nadal istnieją istotne przeszkody do pokonania. Wreszcie, niedroga produkcja odnawialnego, ekologicznego wodoru jest niezbędna, aby FCEV był zarówno opłacalny, jak i osiągał niski poziom emisji, z jakim reklamowana jest technologia.

Wysokie koszty produkcji ekologicznego wodoru i jego względny niedobór oznaczają, że obecnie nie jest on opłacalny jako paliwo w transporcie. 95% produkowanego obecnie wodoru pochodzi z paliw kopalnych, które są tanie, ale nie poprawiają znacząco śladu węglowego pojazdów drogowych. Konieczność budowy stacji tankowania wodoru jest również przeszkodą, która ogranicza wprowadzanie FCEV do krajów, które chcą zapewnić znaczne finansowanie infrastruktury. Ponadto wykorzystanie zielonego wodoru jako paliwa jest nieefektywne. Ze względu na nieefektywne przekształcanie odnawialnej energii elektrycznej w wodór pod ciśnieniem, a następnie z powrotem w energię elektryczną do zasilania pojazdu, odnawialna energia elektryczna prawdopodobnie będzie miała większy wpływ na redukcję emisji, gdy będzie stosowana w pojazdach elektrycznych zasilanych bateriami.

Raport IDTechEx „Pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi 2022-2042” opisuje aktualny stan rozwoju pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi do samochodów osobowych, lekkich pojazdów użytkowych, ciężarówek i autobusów miejskich. Raport zawiera przegląd technologii ogniw paliwowych, produkcji wodoru oraz wychwytywania i składowania dwutlenku węgla. IDTechEx analizuje techniczne i ekonomiczne wyzwania związane z wykorzystaniem ogniw paliwowych w różnych zastosowaniach transportu drogowego i przedstawia swoje niezależne 20-letnie prognozy dotyczące przyszłości pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi w ruchu drogowym, w tym prognozy dotyczące sprzedaży, popytu na ogniwa paliwowe i wartości rynkowej.

Raport „Pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi 2022–2042” stanowi część szerszego portfolio badań IDTechEx w zakresie mobilności, które śledzi przyjęcie pojazdów elektrycznych, trendy w zakresie akumulatorów, autonomię i popyt na lądzie, morzu i w powietrzu. Pomożemy Ci zapanować nad przyszłością. Więcej informacji można znaleźć na stronie www.IDTechEx.com/Research/EV.

Oczywiście to nie był koniec!

tuningblog ma niezliczoną ilość innych artykułów na temat tuningu samochodowego i automatycznego w magazynie. Czy chcesz je wszystkie zobaczyć? Po prostu kliknij TUTAJ i rozejrzyj się. Po części chcielibyśmy przekazać wam informacje, ale także przestroić. W naszej kategorii Wskazówki, produkty, informacje i współpraca Mamy opinie producentów samochodów lub akcesoriów, nowych Tuning Wiki Warunki lub jedno lub drugie Przeciec veröffentlicht. Po fragmencie ostatnich artykułów:

Bezpiecznie zimą: trzeba na to zwracać uwagę stosując płyn niezamarzający!

Niezliczone opcje tuningu w „Gran Turismo 7”!

Zmierzyć czasy przyspieszenia samochodu za pomocą aplikacji?

„Tuningblog.eu” - w naszym magazynie poświęconym tuningowi na bieżąco informujemy Cię o tuningu i stylizacji samochodów i codziennie przedstawiamy najnowsze tuningowane pojazdy z całego świata. Najlepiej zapisać się do naszego karmić i zostanie automatycznie poinformowany, gdy tylko pojawi się coś nowego w tym poście, i oczywiście także we wszystkich innych publikacjach.