Wodorowy transport ciężarowy – dlaczego wodór jest najlepszą alternatywą na trasach długodystansowych?

29 paź 2021
Udostępnij:

Mercedes, Toyota, IVECO, Daimler Truck, Hyudnai – trwa wyścig największych producentów i koncernów motoryzacyjnych w dostarczeniu rozwiązań zeroemisyjnych pojazdów ciężkich. Realizowane są kolejne projekty i koalicje, stawiające za cel stworzenie warunków dla rozwoju pełnego łańcucha rynku wodorowego transportu dalekosiężnego. Wodór określany jako najlepsza alternatywa dla pojazdów na trasach długodystansowych i międzynarodowych, ma szansę w najbliższych latach zrewolucjonizować przemysł aut ciężarowych i nawigować go ku całkowitej zeroemisyjności.

Transport wodorowy to jedno z najczęściej spotykanych haseł w odniesieniu do ogólnoświatowych dążeń do redukcji emisyjności w gospodarce. Nie jest to jednak pojęcie nowe. Badania umożliwiające wykorzystanie wodoru w transporcie i przemyśle prowadzone są już od XIX w.

Swój pierwszy duży rozkwit odnotowały na początku lat 70. XX wieku. Miało to związek z zaistniałym kryzysem paliwowym. Wówczas koncepcję „uwolnienia wodoru z wody” wygłosił m.in. prof. John Bockris, ukuwając tym samym pojęcie „gospodarki wodorowej”. W tamtym czasie jej definicja była zawężona i odnosiła się wyłącznie do zastąpienia konwencjonalnych paliw kopalnych w transporcie paliwem wodorowym.

Obecnie znaczenie wodoru rośnie, a globalny rozwój gospodarki wodorowej jest wskazywany jako remedium na dynamicznie postępujące niebezpieczne zmiany klimatu i staje się jednym z najważniejszych celów strategii klimatycznej Unii Europejskiej i państw na całym świecie[1].

Wodorowy transport ciężarowy

W ostatnim czasie coraz silniej podkreślany jest potencjał wykorzystania wodoru w drogowym transporcie ciężarowym. Mimo, że technologia jest w fazie rozwoju, eksperci przewidują, że będzie stanowić kolejny obszar szybkiego, a co ważniejsze skutecznego wdrażania i już w najbliższym czasie na europejskich drogach będziemy mogli obserwować ciężarówki wodorowe.

Nad realizacją projektów pracują obecnie najwięksi producenci m.in. Daimler Truck, Hyundai, Toyota czy IVECO. To dobry znak, gdyż wzmożone działania w tym zakresie są niezbędne, a jak najszybsze przejście na paliwa alternatywne w transporcie ciężarowym jest kwestią kluczową.

Jak podaje ICCT w raporcie “CO2 emissions and fuel consumption standards for heavy-duty vehicles in the European Union” odpowiada on za najwyższy poziom emisji dwutlenku węgla (73,2%) spośród wszystkich rodzajów transportu w Unii Europejskiej. Obniżenie tego poziomu realnie przyczyni się do planowanych redukcji emisji w całym sektorze transportu.

H2Haul

Jednym z pierwszych projektów mających przyspieszyć transformacje transportu ciężkiego jest rozpoczęty w lutym 2019 r. program H2Haul, którego realizacja ma się zakończyć w 2024 r. Projekt finansowany jest ze środków unijnych i realizowany we współpracy z IVECO i VDL. Ma on na celu opracowanie i wdrożenie 16 pojazdów ciężkich o dużej ładowności, które zasilane będą wodorowymi ogniwami paliwowymi, a także stworzenie innowacyjnej infrastruktury tankowania dla dużej pojemności. W ramach programu producenci skupiają się na konstruowaniu i testowaniu nowych typów ciężarówek wodorowych – skrzyniowych oraz ciągników.

W najbliższych latach przygotowane rozwiązania trafią do czterech pierwszych lokalizacji w Europie (Francji, Niemczech, Szwajcarii oraz Belgii) i zostaną poddane analizie pod kątem osiągów i kosztów cyklu życia w zależności od użytkowania. Pozyskane dane mają ułatwić wdrażanie rozwiązań przez kolejne podmioty na rynku i zapewnić dalszy rozwój bezemisyjnego transportu ciężarowego.

H2Accelerate

W grudniu ubiegłego roku największe prywatne przedsiębiorstwa i koncerny motoryzacyjne – Daimler Truck AG, IVECO, OMV, Shell i Volvo Group podjęły decyzję o nawiązaniu współpracy na rzecz bezemisyjnego transportu ciężarowego. Kooperacja H2Accelerate ma obejmować poszukiwania wsparcia publicznego, które umożliwi finansowanie wczesnych projektów, a w rezultacie aktywowanie nowego obszaru rynku. Działania firm obejmą także komunikowanie o technicznej i komercyjnej wykonalności wodorowych pojazdów ciężarowych oraz zachęcanie organów publicznych do tworzenia polityk umożliwiających szybką i zrównoważoną aktywację sektora zeroemisyjnych przewozów długodystansowych.

Koalicja ma na celu jak najszybsze wprowadzenie na rynek ciężkiego transportu wodorowego na masową skalę. Według zaangażowanych podmiotów, zsynchronizowane inwestycje w następnej dekadzie umożliwią powstanie pełnego łańcucha wodorowego – od zakładów produkcji wodoru o zerowej emisji dwutlenku węgla, wielkoskalowych systemów dystrybucji wodoru, aż do sieci stacji tankowania o dużej pojemności dla wodoru ciekłego i gazowego.

Projekt został podzielony na dwie kluczowe fazy. Pierwsza z nich obejmuje projekty wstępne: wdrożenie ok. 100 ciężarówek z napędem wodorowym i budowę ok. 20 stacji o dużej wydajności w wybranych lokalizacjach i klastrach regionalnych oraz testy rozwiązania. Druga faza zakłada połączenie klastrów w sieć i rozszerzenie zasięgu projektu na całą Europę. Przewiduje, że po 2025 r. wielkość produkcji ciężarówek wodorowych wzrośnie do kilku tysięcy rocznie i w krótkim czasie na europejskich drogach poruszać się będzie ponad 10 000 nowych pojazdów, które obsługiwane będą przez rozbudowaną sieć stacji tankowania w głównych korytarzach transportowych.

W lipcu 2021 r, siedem miesięcy od ogłoszenia współpracy, H2Accelerate opublikowało białą księgę „Zapotrzebowanie na transport wodorowy”, w którym omawia dowody na kluczowe aspekty wykorzystania wodoru w transporcie. Po pierwsze, wodór umożliwia szybkie i zwiększone wdrażanie energii odnawialnej, poprzez magazynowanie i dystrybucję energii na dużą skalę. Drugim jest stale rosnące zapotrzebowanie na wodór jako jedyne bezemisyjne paliwo, które zapewni szybkie tankowanie i długi zasięg. Dokument jednoznacznie wykazuje, że wodór jest najlepszym narzędziem dekarbonizacji transportu długodystansowego.

Dlaczego wodór jest najlepszą alternatywą dla paliw konwencjonalnych?

Transport towarowy stale się rozwija. Tylko w 2019 r. w Europie sprzedanych zostało 388 tys. nowych ciężarówek (wzrost o 0.9%), a łącznie po europejskich drogach porusza się ok. 7 milionów pojazdów. Niestety, aż 98,3% z nich napędzanych jest olejem napędowym, a mniej niż 1% to ciężarówki z alternatywnymi układami napędowymi[2]. Trudno się więc dziwić wysokiej emisyjności sektora i rosnącej koncentracji władz na tranzycji ku ekologicznym rozwiązaniom. Dzięki swoim właściwościom, wodór umożliwia redukcję emisji, zwłaszcza w przypadku tych pojazdów, które obsługują trasy długodystansowe i międzynarodowe. Jedynym produktem ubocznym procesu jest czysta woda, dzięki czemu wodór jest całkowicie przyjazny dla środowiska.

Parametry silników elektrycznych w ciężarówkach wodorowych są zbliżone do pojazdów elektrycznych (BEV), jednak w przeciwieństwie do nich eliminują barierę małego zasięgu, długiego czasu ładowania oraz dodatkowej wagi. Dane Ballard Power wskazują, że obecnie proponowane rozwiązania zapewniają tankowanie do pełna w czasie ok. 10 min i nawet 400 km zasięgu na jednym tankowaniu. To osiągi porównywalne z konwencjonalnymi ciężarówkami z silnikami spalinowymi. Pojazdy wodorowe gwarantują także wyższą efektywność energetyczną i redukcję szumów, dzięki czemu umożliwiają dostawy w obszarach miejskich bez wpływu na komfort mieszkańców i kierowców.

Bariery rozwoju wodorowego transportu ciężarowego

Brak odpowiedniej infrastruktury dystrybucji wodoru jest obecnie największą barierą rozwoju transportu wodorowego w Polsce i Europie. Zwłaszcza kiedy mówimy o transporcie długodystansowym. W Polsce od niedawna funkcjonuje jedna mobilna stacja tankowania. A ambicje w tym obszarze są duże. Polska Strategia Wodorowa przewiduje budowę nawet 32 stacji do 2030 r., a według celów KE zawartych w pakiecie Fit for 55 niezbędne jest zapewnienie min. 1 stacji ładowania co 150 km sieci TEN-T oraz min. 1 stacji zapewniającej dostępność wodoru w formie ciekłej. Tylko spełnienie tych warunków umożliwi płynne przejście na rozwiązania bezemisyjne w tak ważnym dla dekarbonizacji sektorze. Działania takich organów jak H2Accelerate stają się więc kluczowe dla rozwoju wodorowego transportu ciężarowego w najbliższej dekadzie.

[1] Maj, M., Szpor, A. (2020), Gospodarka wodorowa w Polsce. Obserwacje na podstawie ram badawczych Technologicznego Systemu Innowacji, Policy Paper, nr 5, Polski Polski Instytut Ekonomiczny, Warszawa

[2] https://www.h2haul.eu/hydrogen-haulage-industry/

Zobacz również

Bądź na bieżąco!

Zapisz się na newsletter: