Auto >> Fordonsteknik >  >> Elbil

Tunga transporter:vätgas eller elektriska batterier?

Att nya mobilitetsformer är här för att stanna är inte längre en överraskningsfråga. Faktum är att experter lyfter fram grönt väte och elektriska batterier som framtiden för globala transporter , men trots det finns det många variabler som revolutionerar diskursen och skapar kontroverser om framtidens elektriska mobilitet.

Även om det är sant att elbatterier har gått om vätgas när det gäller lätta fordon, främst på grund av deras höga energieffektivitet och lägre kostnad jämfört med de första, förändras diskursen när man talar om tunga transporter på grund av de låga tankningstiderna för grönt. väte.

Den största fördelen:laddningstider

Att ladda en elektrisk lastbil tar cirka 8 timmar då fordonet måste stå parkerat, medan den genomsnittliga laddningstiden för vätgasfordon bara är 5 minuter .

Detta utgör ett stort dilemma för vissa tunga transportföretag och lämnar ett enormt utrymme för elektriska batterier att förbättras. Forskargruppen Megawatt erbjuder dock uppmuntrande resultat med sin "Megawatt Charging System" (MCS) laddningsprototyp för tunga lastbilar, som laddar elektriska lastbilar på bara en halvtimme.

Sagans kärna:energieffektivitet

När det kommer till energieffektivitet är siffrorna utan tvekan till förmån för elektriska batterifordon, eftersom deras effektivitet från det att de samlar in energi från förnybara källor tills bilen är igång är minst 70 %, med endast 30 % förluster .

Detta är inte fallet för vätgaslastbilar, eftersom energioptimeringen i denna typ av tunga fordon endast är 30 %, där de allra flesta går förlorade i energiomvandlingsprocessen .

Grönt väte produceras genom hydrolys (processen att generera väte och syre från vatten genom elektricitet). Och, som bekant, ju fler energiomvandlingar det finns, desto fler förluster uppstår; så ur energisynpunkt är det mer effektivt att transportera och använda el direkt än att omvandla den till väte.

Denna ofördelaktiga situation ifrågasätter vätgasfordonens livskraft, eftersom de genom att förlora 70 % av energin i omvandlingsprocessen inverkar negativt på det europeiska målet att öka energieffektiviteten .

Ett annat handikapp:höga vätepriser

En annan nackdel med vätgasfordon är deras pris. Medan el har ett pris som regleras av fastställda tariffer, är väte till och med dyrare än bensin eftersom det kräver knappa och dyra material för energiprocessens reaktion (såsom katalysatorer), vilket gör kostnaderna för att tanka vätgas höga.

Dessutom kostar en vätgastankstation upp till tio gånger mer än en högeffekts DC-laddstation för elbilar.

Miljöproblemet med väte

Väte (H), som normalt finns i gasform (H2), är ett mycket rikligt grundämne på vår planet och om det är grönt väte, vilket betyder att det utvinns från förnybar energi, blir det en nettoenergikälla.

En studie av PIK, Potsdam Institute for Climate Change Research, lyfter dock fram de klimatrisker som väte kan utgöra. Till och med Volkswagens vd Herbert Diess säger ett rungande NEJ till väte och kräver att vetenskapen ska lyssnas på i en nyligen tweet i mitten av maj.

Studien understryker att en vätgasbil skulle kräva 5 gånger mer energi än en elbil . Därför skulle populariseringen av vätgasdrivna bilar, för närvarande och på kort sikt, påverka klimatet negativt , eftersom de skulle kräva mycket större mängder energi och skulle innebära att fortsätta att vara beroende av förbränning av fossila bränslen . I det här fallet skulle vi prata om grått väte, vars process skulle släppa ut CO2 eftersom det utvinns från icke-förnybara energikällor.

Ledaren för forskningen kräver att insatserna fokuseras på de sektorer där väte är ett nödvändigt alternativ , särskilt i tunga fordon och sektorer där el för närvarande inte är ett hållbart svar av logistiska, ekonomiska och/eller tekniska skäl, såsom flygplan, fartyg och tåg , och även för stålproduktion.

Huvudsakliga fördelar och nackdelar

Kort sagt, grönt väte är nollutsläpp , eftersom den bara avger vattenånga , är tillgänglig i oändliga mängder genom elektrolys eller hydrolys, tillåter långa avstånd (över 600 km) och snabbtankning (mellan 3 och 5 minuter) och skulle inte avge något motorljud, som nuvarande elbilar. Allt som glittrar är dock inte guld, eftersom det har betydande nackdelar :

  • Lägre effektivitet på grund av höga energiförluster
  • Mycket brandfarligt
  • Höga kostnader och dålig infrastruktur , eftersom det är mycket dyrt att köpa och underhålla
  • Omöjligt att använda direkt som energikälla , eftersom det måste hämtas från naturresurser som vatten med hög energiförbrukning

Det verkar alltså som att elbatterier kommer att ta över vätgas, även om tunga transporter fortfarande har en lång väg kvar att gå . De första lastbilarna med lättare elbatterier och räckvidder på upp till 100 mil är dock redan i sikte, som den nya lastbilen från det amerikanska företaget Tesla, som lanseras 2022 och kommer att sätta prejudikat för utbudet av eltruckar.

Sammantaget är det tydligt att det finns ett antal nyckelfaktorer som kommer att avgöra riktningen för den elektriska och hållbara mobilitetssektorn under de närmaste åren.