Japończycy stawiają na samochody wyposażone w ogniwa wodorowe

Popyt na pojazdy wyposażone w elektryczny silnik i wodorowe ogniwo jest obecnie niewielki, ale japońscy producenci samochodów twierdzą, że to właśnie one wyprą z rynku tradycyjne samochody napędzane pochodnymi ropy naftowej, a nie samochody zawierające elektryczny silnik, który pobiera energię z baterii.

I tak np. Hyundai, największy południowokoreański dostawca samochodów, wprowadził do oferty w 2014 roku samochód wyposażony w ogniwa wodorowe: Tucson Fuel Cell SUV. Jednak do dzisiaj użytkownicy kupili lub wydzierżawili – na 1000 wyprodukowanych - tylko 273 takich pojazdów. Są to póki co drogie samochody, gdyż kosztują 76 tys. USD. Co ciekawe, większość samochodów znalazło nabywców nie w Korei lub Japonii, ale w Europie oraz USA.

Hyundai zamierza zainwestować w ciągu najbliższych czterech lat aż 10 mld USD w rozwój technologii pojazdów ekologicznych, a więc samochodów hybrydowych, wyposażonych w baterie i silnik elektryczny lub ogniwa wodorowe i silnik elektryczny. Firma największe nadzieje pokłada obecnie w samochodach wyposażonych w ogniwa wodorowe, gdyż konkurencja na tym rynku jest obecnie najmniejsza.

Pojazdy tego typu (znane jako FCV, od słów Fuel-Cell Vehicle) mają ogromną zaletę, polegającą na tym, że w ogniwo wodorowe może być wyposażony zarówno bardzo mały samochód osobowy, jak i duży autobus. Pojazdy wyposażone w silniki elektryczne zasilane z baterii sprawdzają się lepiej w samochodach osobowych, a w przypadku ciężarówek czy autobusów nie zdają egzaminu. Głównie dlatego, że trzeba w nich instalować zbyt wiele dużych i ciężkich baterii.

Japończycy stawiają na samochody wyposażone w ogniwa wodorowe

Hyundai Tucson Fuel Cell SUV

Toyota ma również w ofercie od niedawna samochód napędzany wodorem. Nosi on nazwę Mirai i kosztuje 57,5 tys. USD. Honda nie produkuje jeszcze takich pojazdów, ale zapowiedziała już samochód podobnego typu noszący nazwę CX Clarity Fuel Cell Electric Vehicle.

Zaletą samochodów napędzanych wodorem jest to, że nie emitują spalin, a wyłącznie śladowe ilości pary wodnej. Mają też tę przewagę nad samochodami elektrycznymi (takim jak np. Tesla Model S), że mogą po każdym napełnieniu baku wodorem przejechać 500 km, a tankowanie trwa tylko 5 minut. W przypadku samochodów Tesla (wykorzystujących firmową technologię "Superchargers"), proces ładowania akumulatorów do poziomu 50% trwa 20 minut, a na akumulatorze doładowanym w 100% można przejechać niecałe 400 km. W przypadku elektrycznego samochodu RAV4 (Toyota) zasilanego z baterii jest to jeszcze mniejszy dystans: ok. 200 km.

Japończycy stawiają na samochody wyposażone w ogniwa wodorowe

Deska rozdzielcza samochodu Tesla Model S

Popyt na samochody napędzane wodorem nie jest obecnie duży z dwóch powodów. Po pierwsze, są to drogie pojazdy, a po drugie, ich użytkownicy mają problemy z tankowaniem. I to nie dlatego, że jest to skomplikowane zadanie, ale z powodu małej ilości stacji wodorowych. I tak np. w Japonii wybudowano do tej pory tylko 23 takie stacje. Dlatego trzy japońskie firmy produkujące samochody (Toyota, Nissan i Honda) zawarły na początku lipca tego roku porozumienie. Przewiduje ono, że w Japonii zostanie wybudowanych w najbliższych latach kilkaset stacji wodorowych, a każda z firm wyasygnuje na ten cel po 90 tys. USD na każdą stację.

Istnieje kilka metod produkcji paliwa wodorowego, ale najczęściej stosowaną technologią jest tzw. reforming metanu. Polega to na tym, że para wodna o bardzo wysokiej temperaturze (ok. 1000 stopni Celsjusza) wchodzi w reakcję z metanem, w wyniku czego powstaje wodór oraz różnego rodzaju związki węgla. Po usunięciu związków węgla uzyskujemy czysty wodór. Metan można tu zastąpić również takimi substancjami, jak etanol, propan czy nawet benzyna.

Zwolennicy samochodów elektrycznych wyposażonych w standardowe baterie starają się udowodnić, ze są one dużo bezpieczniejsze od samochodów napędzanych wodorem. Trzeba przyznać, że wodór w połączeniu z tlenem zawartym w powietrzu tworzy łatwopalną i bardzo wybuchową mieszankę. Jednak konstruktorzy samochodów wodorowych zadbali o to, aby niebezpieczeństwo takie ograniczyć do minimum.

Wodór przechowywany w specjalnym zbiorniku w stanie ciekłym pod bardzo dużym ciśnieniem (nawet do ok. 700 barów). Zbiornik wykonany jest z włókna węglowego i jest tak wytrzymały, że nie jest go w stanie uszkodzić nawet kula wystrzelona z karabinu dużego kalibru. Dlatego w przypadku najpoważniejszego nawet wypadku drogowego, zbiornik nie ulega uszkodzeniu i pozostaje dalej szczelny.

Japończycy stawiają na samochody wyposażone w ogniwa wodorowe

Ogniwo wodorowe

Po rozprężniu wodór zamienia się w gaz, który jest 16 razy lżejszy od powietrza. Dlatego nawet jeśli zbiornik z jakiegoś powodu rozszczelni się - co w praktyce właściwie nie powinno nigdy mieć miejsca - wodór błyskawicznie ulatnia się na zewnątrz i rozprasza w atmosferze. Dlatego naukowcy są zdania, że wodór jest bezpieczniejszym paliwem niż benzyna.

Tak więc podstawowym problemem związanym z wodorem nie jest obecnie bezpieczeństwo, ale wysoki koszt pozyskiwania tego paliwa. Biorąc to pod uwagę, wodór przegrywa z benzyną. Jest od niej dwa razy droższy (w przeliczeniu na pozyskiwaną wartość energetyczną paliwa). Jednak już niedługo ma to się zmienić i eksperci sądzą, że za pięć lat koszt użytkowania pojazdów zasilanych wodorem i hybrydowych będzie identyczny.

Analitycy przewidują, że popyt na samochody napędzane wodorem wzrośnie nie wcześniej niż za 10 lat. Do tego czasu zwolennicy „zielonych” pojazdów będą się musieli zadowolić samochodami hybrydowymi oraz elektrycznymi, w których silnik czerpie energię z konwencjonalnej baterii.


TOP 200