Wodorowe ciężarówki - czy to przyszłość transportu drogowego?
Spis treści
Eksploatacja pojazdów napędzanych konwencjonalnym paliwem kosztuje z każdym rokiem coraz więcej. Ceny benzyny i oleju napędowego osiągają rekordowe poziomy, utrudniając prowadzenie rentownego biznesu. Branża coraz częściej poszukuje więc alternatywnych źródeł energii. Jednym z nich jest wodór. Czy będzie on powszechnie wykorzystywany w przyszłości? Jaka jest dziś opłacalność inwestycji w ciężarówki zasilane paliwem wodorowym i jak odnoszą się do tego zagadnienia przepisy prawa? Odpowiadamy.
Wodór to pierwiastek chemiczny o bardzo czystym sposobie spalania. Nie emituje on żadnych związków do atmosfery, wytwarzając przy tym spore ilości energii. Chociaż uważany jest za "paliwo przyszłości" to pierwsze próby jego użycia w tym celu odbyły się już w XIX wieku. Prototypy silników, które wtedy produkowano nie były jednak napędzane wyłącznie tym gazem. Paliwo było specjalnym gazem koksowniczym, składającym się w połowie z wodoru i w połowie z destylatów węgla kamiennego.
Dlaczego alternatywne źródła energii w transporcie będą tak ważne?
To kwestia podstawowa. Transport odpowiada za około 40% światowego zanieczyszczenia środowiska. Efekt cieplarniany i nagłe zmiany klimatu to coś, z czym chcą walczyć już praktycznie wszyscy. Z tego względu unijne normy dotyczące emisji spalin są coraz bardziej restrykcyjne, a standardowe pojazdy ciężarowe (najczęściej z silnikami Diesla) ledwo są w stanie je spełniać.
Normy oraz wspomniane na początku ceny paliw konwencjonalnych mobilizują światowe koncerny do poszukiwania kolejnych źródeł zasilania aut ciężarowych. Na ten moment wykorzystywanych jest kilka takich alternatywnych paliw. To biopaliwa, energia elektryczna, silniki hybrydowe i właśnie wodór. Historia tego ostatniego pokazuje jednak, że choć jest paliwem tanim i powszechnym, to ciężko będzie go na stałe wdrożyć w produkcję i wykorzystywanie w transporcie.
Wodorowe ciężarówki - podstawowe informacje
Rozwój paliw konwencjonalnych, czyli benzyny i oleju napędowego sprawił jednak, że idea silników z napędem wodorowym została zaniechana. Samochody ciężarowe wyposażano w silniki diesla. Jednostki te zmonopolizowały praktycznie ciężki transport, a olej napędowy był przez dziesięciolecia najważniejszym paliwem w dużych pojazdach. Ze względu na chęć obniżenia kosztów eksploatacji oraz zmieszczenia się w coraz bardziej wyśrubowanych normach spalin, producenci zaczęli szukać alternatywnych paliw.
Niektóre koncerny zainwestowały w rozwój elektrycznych ciężarówek. Zasięg takich pojazdów i problemy z ładowaniem sprawiły jednak, że perspektywa ich powszechnego użycia oddaliła się o wiele lat. Liderzy branży motoryzacyjnej zaczęli więc skupiać się przez chwilę na wykorzystaniu wodoru.
Historia ciężarówek o napędzie wodorowym
Pierwsze poważne próby wdrożenia napędu wodorowego w ciężarówkach przypadają na lata 2010-2020. W 2010 roku pojazd o nazwie Nikola One zaprezentowała Tesla. Przedsiębiorstwo należące do Elona Muska stworzyło prototyp pierwszej, w stu procentach wodorowej jednostki napędowej, która zasilała pojazd na wzór amerykańskich tirów. Projekt ten nie zdobył jednak uznania użytkowników na całym świecie i w praktyce nie wyszedł poza ramy typowego prototypu. Zapowiedzi masowej produkcji w 2021 roku były raczej marzeniem, a nie realnym planem.
W lutym 2021 roku rozpoczęcie produkcji ciężarówek napędzanych wodorem ogłosiły koncerny Toyoty i Kenworth. Aby zaprezentować możliwości pojazdu, Kenworth T680 FCEV z wodorowym napędem Toyoty wjechał na szczyt Pikes Peak w USA. Auto ma 470 KM i zasięg 560 kilometrów na jednym baku wodorowym. W przypadku potrzeby tankowania, bak można uzupełnić w zaledwie 15 minut. Wodór z kolei napędza silniki elektryczne, co zapewnia kompletną bezemisyjność pojazdu. Warto tutaj dodać, że Toyota i Kenworth już produkują model T680V FCEV. 10 takich pojazdów kupił port w Los Angeles. Poza marką Kenworth, model, który można zakupić w sprzedaży ogólnej (w USA) tworzy koncern Hyundai - to XCIENT FC. Plan na taki pojazd przedstawiły już także DAF, Scania i Daimler (m.in Mercedes GenH2).
Koszt utrzymania wodorowej ciężarówki
Niestety, ostatnio ceny wodoru poszły w górę. Aktualnie 1 kg wodoru to wydatek ok. 9,50 - 10 EUR (czyli ponad 45 złotych). To sprawia, że pokonanie 100 kilometrów ciężarówką z napędem wodorowym kosztuje w granicach 300 złotych (ciężarówki na wodór palą około 6 kilogramów tego paliwa na 100 kilometrów. W porównaniu do kwoty 400 złotych, którą musimy wydać na przejechanie takiego dystansu konwencjonalnym pojazdem ciężarowym (który spala od 35 do 45 litrów) i tak wychodzi korzystnie.
To jednak na ten moment tylko teoria. Nie jest żadnym przypadkiem, że powyżej wymienione modele aut na wodór są dostępne wyłącznie w Stanach Zjednoczonych i to głównie na zamówienie bardzo dużych koncernów czy podmiotów państwowych. Prywatni użytkownicy w Europie nie mogą nabyć takiej ciężarówki. Na Starym Kontynencie nie ma zaplecza serwisowego i dostępu do części wymiennych. Co więcej, wszystkie opisane wyżej modele to nowoczesne, bardzo rozbudowane samochody, dostępne w niezwykle wysokich cenach - kilka razy wyższych od standardowych pojazdów. Nie ma szans, aby taki zakup zwrócił się w szybkim czasie.
Charakterystyka ciężarówki na wodór - wady i zalety
Nie oznacza to, że wodorowe pojazdy ciężarowe nie mają zalet. Największa to z pewnością ekologia. Auta nie emitują w ogóle spalin do atmosfery. Dzięki temu firmy transportowe mogłyby poruszać się praktycznie bez ograniczeń - również w centrach miast. Do zalet ciężarówek zasilanych wodorem możemy na pewno dołączyć również stosunkowo niską cenę paliwa. Jak wspomnieliśmy, już za 300 złotych auto ciężarowe z napędem na wodór może przejechać 100 kilometrów.
W porównaniu do ciężarówek elektrycznych, te na wodór mają też o wiele większy zasięg, możliwość szybkiego tankowania i większą ładowność. W tym przypadku nie wypadają jednak korzystniej niż auta zasilane paliwem konwencjonalnym, a także w porównaniu do ciężarówek hybrydowych, które coraz częściej oferowane są przez dealerów.
Widać więc, że w porównaniu do elektrycznych aut, wodorowe wypadają bardzo interesująco. Niestety, ich obsługa nie jest pozbawiona wad. To przede wszystkim pojazdy bardzo drogie w produkcji i skomplikowane, a co za tym idzie - ich cena długo nie spadnie. Wymagają też skomplikowanej infrastruktury związanej z tankowaniem, a takiej na ten moment nie ma (dużo szybciej i prościej postawić standardową ładowarkę elektryczną). W Europie nie ma również na ten moment przepisów wskazujących, jak postrzegać ciężarowe auta z napędem wodorowym, co mogłoby zachęcić inwestorów prywatnych do zakupu. Eksperci powątpiewają też w żywotność samochodów tego typu - producenci zakładają, że ciężarówka powinna bez problemu wytrzymać 10 lat jazdy. Czy to dużo? Patrząc na średni wiek floty w Polsce, wynik nie jest imponujący.
Teraźniejszość czy przyszłość transportu drogowego?
Eksperci podkreślają, że wodór na ten moment nie podbije serc firm transportowych na świecie. Jest paliwem rzadko używanym. Nie ma jeszcze odpowiedniej infrastruktury, która pozwoliłaby na szybkie zatankowanie ciężarówki. To bardzo utrudnia wykonywanie kursów. Co więcej, wysoki koszt zakupu pojazdu nie zachęca do takiej inwestycji. Z pewnością przez wiele lat takie auta nie pojawią się np. w Polsce.
Bardzo możliwe jednak, że coraz bardziej wyśrubowane normy emisji spalin, dążenie do niskoemisyjności i światowy boom na ekologiczny transport rozbuja produkcję ciężarówek z napędem wodorowym. Są one bardziej wszechstronne i mają większe możliwości niż te, które napędzane są tylko prądem. Specjaliści Volvo Group wskazują, że czysta energia elektryczna nie musi być wcale najważniejszym kierunkiem, a ich specjalista Lars Stenqvist dyrektor ds. technologii w szwedzkiej firmie międzynarodowej twierdzi nawet, że da się wyprodukować tani wodór i technologię do jego wykorzystywania. Dowodem na to mogą być zakusy wspomnianego Hyundaia, który pokazał ostatnio XCIENT FC na targach w Europie (w Niemczech i Holandii).
Dodajmy, że na ten moment bardzo powszechnie wodór wykorzystywany jest w transporcie publicznym. Autobusy zasilane tym gazem pojawiają się już na ulicach polskich miast i są cenione przez kierowców, zakłady komunikacji i samych pasażerów. Zakłady mają jednak swoje stacje tankowania, a pojazdy w razie potrzeby zjeżdżają na uzupełnienie baku. W przypadku ciężarówek nie jest już tak łatwo.
Koncerny zapowiedziały, że w 2040 roku na rynku nowych pojazdów ciężkich mają pojawiać się wyłącznie ciężarówki elektryczne oraz napędzane wodorem. Współgra to z założeniami Unii Europejskiej dotyczącej tzw. czystego transportu. Czy jest to realny scenariusz, a wodorowe pojazdy będą najważniejszym punktem produkcji? Przyszłość pokaże.
