Technologie a společnost
Zachrání vodík Evropu?
Foto: Mercedes-Benz
EU založila Evropskou vodíkovou banku, která disponuje s 3 miliardami eur, aby pomohla vybudovat budoucí trh s vodíkem.
„Potřebujeme posunout naši vodíkovou ekonomiku,“ řekla při této příležitosti předsedkyně Ursula von der Leyenová. Tento krok je součástí programu REPowerEU, kterým Evropská komise reaguje na narušení globálního trhu s energií způsobené ruskou invazí na Ukrajinu.
Ukončit závislost EU
Transformace evropského energetického systému chce ukončit závislost EU na ruských fosilních palivech, kterou Rusko používá jako ekonomickou a politickou zbraň a která stojí evropské daňové poplatníky téměř 100 miliard eur ročně. Tím, že bude Evropa jednat jako Unie, může svou závislost na ruských fosilních palivech ukončit rychleji. Asi 85 % Evropanů se domnívá, že EU by měla co nejdříve snížit svou závislost na ruském plynu a ropě, aby podpořila Ukrajinu. Opatření v plánu REPowerEU mohou na tuto ambici reagovat prostřednictvím úspor energie, diverzifikací dodávek energie a urychleným zaváděním obnovitelné energie, která nahradí fosilní paliva v domácnostech, průmyslu a výrobě elektřiny.
EU chce do roku 2030 vyrábět 10 milionů tun obnovitelného vodíku ročně. A k tomu přistupuje dovoz, rovněž v objemu 10 milionů tun ročně, takže by vodík mohl nahradit zemní plyn, uhlí a ropu.
„Abychom toho dosáhli, musíme vytvořit trh s vodíkem, abychom propojili budoucí nabídku a poptávku,“ řekla von der Leyenová.
Vodíkové technologie najdou uplatnění v řadě oborů. Jak ukazuje právě probíhající veletrh IAA v Hannoveru, experti slibují vodíku široké uplatnění v automobilech, především nákladních. V Evropě se očekává, že do roku 2030 bude na silnicích kolem 100 000 vodíkových kamionů plus 1 500 vodíkových čerpacích stanic. K dosažení tohoto cíle spojilo své síly 62 společností, včetně výrobců nákladních vozidel, jejich dodavatelů, dodavatelů energie a logistických společností.
Vozy na palivové články si vodík vezou v nádrži ve vozidle. Přeměňuje se na elektřinu reakcí palivového článku s kyslíkem, a pohání tak elektromotory. Jako výfukový plyn vzniká vodní pára.
Velké nádrže umožňují dlouhé dojezdy na jedno naplnění. Kromě toho je účinnost kolem 60 % (spalovací motor: 30 %) poměrně vysoká – a nevznikají žádné emise. Palivové články mají sice dlouhou životnost (cca 10 000 provozních hodin), ale jsou velmi složité a v současnosti stále poměrně drahé.
Automobilky pracují na bezpečnějším řešení, kdy vodík pohání spalovací motor. Tímto způsobem by bylo možné využít stávající struktury a snížit výrobní náklady. Spalovací motory lze předělat a zvládly by i horší kvalitu vodíku. Účinnost je však nižší než u palivového článku; navíc dochází k určitým, byť minimálním emisím ze spálených maziv. Ty by však mohly být zcela odfiltrovány v rámci dodatečné úpravy výfukových plynů.
Kdo nabídne nejvýhodnější koncepci?
Zavedení výrobci a nováčci se předhánějí v tom, kdo přinese na trh nejúčinnější, technicky nejpokročilejší vozidlo s dlouhým dojezdem. To je rámováno mnoha národními programy financování na podporu vozidel šetrných ke klimatu. Například spolkové ministerstvo dopravy v Německu poskytuje celkem 1,6 miliardy eur na podporu nákupu užitkových vozidel šetrných ke klimatu do roku 2024 a přibližně pět miliard eur na rozvoj infrastruktury nádrží a nabíjení.
Firma MAN vyvíjí jak vodíkové spalovací motory, tak pohony s palivovými články. Mateřská společnost MAN Traton také spolupracuje s japonským výrobcem nákladních vozidel Hino vlastněným Toyotou na pohonech na palivové články.
Společnost FAUN je jedním z prvních dodavatelů na celém světě, který nabízí sériově vodíkem poháněná nákladní vozidla. Výrobce vozidel specializující se na komunální vozidla, založený na podvozku Econic od Daimler Trucks, má ve svém sortimentu třínápravový BLUEPOWER jako nosné vozidlo pro svoz odpadu nebo nástavby zametacích vozů. Na základě dvounápravového Atega má být v roce 2023 uveden na trh flexibilní CITYPOWER pro přepravu zboží.
Od letošního roku chtějí Toyota a Hino v praxi testovat nákladní vozy na palivové články o celkové hmotnosti 25 tun. V Číně spolupracuje Toyota s pěti čínskými společnostmi na vývoji nákladních vozidel s palivovými články.
Společnost Hyundai sériově vyrábí první těžký nákladní vůz s elektrickým pohonem na palivové články – Xcient Fuel Cell. První příklady se používají ve Švýcarsku pro přepravní společnosti a maloobchodní řetězce Coop a Migros. Hyundai tam chce do roku 2025 používat 1 600 těchto vodíkových kamionů.
Americká společnost Hyzon Motors loni v létě založila evropskou centrálu v nizozemském Groningenu. Vznikají tam první nákladní vozy na palivové články na bázi tahače od výrobce DAF.
Kamion Mercedes-Benz
V druhé polovině tohoto desetiletí hodlá Mercedes-Benz Trucks rozšířit svou nabídku vozidel o sériově vyráběná nákladní vozidla s pohonem na vodíkové palivové články.
První prototypy Mercedes-Benz GenH2 Truck již procházejí přísným testováním – jak na vlastní testovací dráze, tak na veřejných komunikacích.
Vývojovým cílem je dojezd až 1 000 km a více. Díky tomu je vůz vhodný pro obzvláště flexibilní a náročné operace, zejména v důležitém segmentu těžké dálkové dopravy.
Při vývoji pohonů na bázi vodíku dává Mercedes-Benz Trucks přednost kapalnému vodíku. V tomto agregovaném stavu má nosič energie výrazně vyšší hustotu energie v poměru k objemu ve srovnání s plynným vodíkem. Díky tomu lze přepravovat více vodíku, což výrazně zvyšuje dojezd a umožňuje srovnatelný výkon vozidla s konvenčním dieselovým nákladním vozidlem.
Inženýři společnosti Daimler Truck vyvinuli nákladní vozidlo GenH2 na charakteristikách konvenčního nákladního vozidla Mercedes-Benz Actros pro dálkovou přepravu. Základními parametry jsou užitečné zatížení, dojezd a výkon. Cílem je nabídnout sériově vyráběnou variantu GenH2 Truck s užitečnou hmotností 25 tun při celkové hmotnosti 40 tun. Dvě speciální nádrže na kapalný vodík a zvláště výkonný systém palivových článků umožní toto vysoké užitečné zatížení a dlouhý dojezd. Srdce kamionu GenH2 Truck tvoří dvě nerezové nádrže na kapalný vodík se skladovací kapacitou 80 kg (každá 40 kg).
V sériové verzi GenH2 Truck má systém palivových článků dodávat 2 × 150 kW a baterie má dočasně dodat dalších 400 kW.
Relativně lehká baterie umožňuje vyšší užitečné zatížení. V sériově vyráběných vozidlech se má dobíjet brzdnou energií a přebytečnou energií z palivových článků. Základním prvkem sofistikované provozní strategie systému palivových článků a baterií je systém chlazení a topení, který udržuje všechny komponenty v ideální provozní teplotě a zajišťuje tak maximální životnost.
Daimler Truck zároveň spolupracuje se společností Linde na vývoji nového procesu pro manipulaci s kapalným vodíkem. Tento inovativní přístup mimo jiné umožňuje ještě vyšší hustotu skladování a jednodušší tankování oproti LH2. Společnosti plánují první tankování prototypu vozidla na pilotní stanici v Německu v roce 2023.
Vodíkové technologie najdou uplatnění v řadě oborů. Jak ukazuje právě probíhající veletrh IAA v Hannoveru, experti slibují vodíku široké uplatnění v automobilech, především nákladních. V Evropě se očekává, že do roku 2030 bude na silnicích kolem 100 000 vodíkových kamionů plus 1 500 vodíkových čerpacích stanic. K dosažení tohoto cíle spojilo své síly 62 společností, včetně výrobců nákladních vozidel, jejich dodavatelů, dodavatelů energie a logistických společností.
Daimler Truck také plánuje se společnostmi Shell, BP a Total vybudovat infrastrukturu pro vodíkové čerpací stanice podél důležitých dopravních tras v Evropě. Daimler Truck je též akcionářem provozovatele vodíkových čerpacích stanic H2 MOBILITY Deutschland.
Společně s Volvo Group se Daimler Truck zavázal k výrobě palivových článků na bázi vodíku. Obě společnosti založily společný podnik v roce 2021. Chtějí od roku 2025 provozovat jeden z největších výrobních závodů v Evropě. Klíčové komponenty bude společnému podniku s palivovými články Daimler-Volvo dodávat Bosch.
Expanze do USA
Firma Bosch, německý konglomerát, který vyrábí vše od myček nádobí až po průmyslový software a bezpečnostní systémy, chce v letech 2021 až 2024 investovat až 1 miliardu dolarů do technologií palivových článků.
Nyní investuje 200 milionů dolarů do rozšíření své továrny na autodíly v Jižní Karolíně, kde bude produkovat palivové články pro nákladní vozidla poháněná vodíkem. Společnost očekává, že na nové montážní lince v Andersonu zaměstná 350 lidí. Bude to první závod společnosti Bosch na výrobu palivových článků v USA a bude uveden do provozu v roce 2026. Klíčovým zákazníkem bude arizonský startup Nikola, do kterého Bosch investoval už loni a který vyvinul nákladní vůz Tre. Model Tre FCEV s technologií Bosch a dojezdem až 800 km má být uveden na trh v druhé polovině roku 2023. Jeho vývoj stále pokračuje a cílem je dojezd 1 400 km. Informace o této investici přichází krátce po vyhlášení nového amerického zákona o snižování inflace, který poskytuje pobídky pro stavbu a nákup vozidel poháněných vodíkem – pokud jsou „zelené“.
Model Tre chtějí Nikola a italská firma Iveco vyrábět v německém Ulmu. Vůz má být postaven v bateriově-elektrické variantě a od roku 2023 ve verzi s pohonem na palivové články a tlakovými nádržemi na vodík. Bosch jim mimo jiné dodává palivové články a centrální počítače.
Kromě Nikoly také společnosti jako Cummins, General Motors, Toyota, Volvo a Daimler vyvíjejí různé typy nákladních vozidel na vodíkový pohon, které se začnou objevovat na trhu v příštím roce.
NEJZAJÍMAVĚJŠÍ ČLÁNKY
|
Focus Automatizace Digitalizace Technologie a společnost |
