Camioanele cu hidrogen sunt văzute de către mulți o alternativă pentru transportul rutier de marfă fără emisii. Însă, până la intrarea lor în producția de serie, trebuie clarficate o serie de întrebări tehnice și economice.
Camioanele pe hidrogen sunt nepoluante – adică nu emite direct gaze cu efect de seră și poluanți atmosferici. Prin urmare, acestea se numără printre vehiculele cu emisii zero definite legal în UE.
Cu toate acestea, camioanele cu hidrogen se află încă într-un stadiu de testare. În timp ce camioanele electrice cu baterii sunt disponibile pe piață, cele pe hidrogen sunt majoritatea prototipuri. Sau produse în serie mici, cum este cazul Mercedes-Benz GenH2 sau MAN hTGX.
Mai mult, din 2025, camioanele electrice cu baterii vor avea autonomii de până la 500 km fără încărcare intermediară.
Camioanele cu hidrogen: Injecție directă sau pile de combustie?
Părerile sunt împărțite între producătorii auto, atunci când vine vorba despre care tehnologie cu hidrogen este mai potrivită.
În prezent, sunt disponibile două tehnologii cu hidrogen. Una în care hidrogenul este injectat direct în motor, iar alta cu pile de combustie. Deoarece sunt complet diferite, trebuie făcută o distincție între acestea.
Tehnologia cu injecție directă
Camioanele cu motoare cu ardere interna pe hidrogen utilizează tehnologia motoarelor cu ardere internă. Hidrogenul este injectat direct în piston și aprins, iar energia eliberată este transformată în mișcare și căldură.
În prezent, acesta este un avantaj, dar, odată cu trecerea la platforme electrice, poate dovedi un dezavantaj. Asta deoarece producătorii se vor concentra pe o singură platformă pe termen lung. În plus, tehnologia cu combustie pe hidrogen emite emisii reziduale minime de CO2 și poluanți atmosferici. Motiv pentru care are nevoie de sisteme de post-tratare în continuare.
Dintre principalii producători de camioane, MAN, Volvo Trucks și DAF Trucks au anunțat că doresc să continue dezvoltarea tehnologiei de combustie pe hidrogen.
Tehnologia cu pile de combustie
Ceilalți producători de camioane, majoritari, și-au îndreptat atenția către tehnologia cu pile de combustie pe bază de hidrogen.
Ca parte a unei reacții catalitice în celula de combustibil, atomii de hidrogen sunt luminați de un electron. Acest lucru generează curent electric. Acesta poate fi utilizat direct în motorul electric sau stocat într-o baterie. În combinație cu oxigenul aspirat din aer, reacția produce vapori de apă și căldură. Camionul cu pile de combustie se bazează pe platformele electrice, iar tehnologia este mai eficientă decât cea cu injecție directă de hidrogen.
Daimler Trucks, Volvo Truck, IVECO și Ford Trucks lucrează la astfel de concepte de camioane și au deja prototipuri în teste. Cu toate acestea, producția de serie a acestora nu va fi mai devreme de finalul acestui deceniu.
Singurul constructor auto care produce în prezent o serie mică de camioane cu pile de combustie pe bază de hidrogen este Hyundai.
Camioanele cu hidrogen: Stocarea la 350 bari, 700 bari sau LH2?
Tehnologia pilelor de combustie în sine este deja destul de avansată în cazul camioanelor. Ceea ce lipsește încă este un standard pentru stocarea hidrogenului în vehicul.
La fel ca în cazul bateriilor de tracțiune, în prezent, mai multe sisteme se luptă pentru dominație în acest domeniu.
Tehnologia de 350 bar este standard în autobuzele urbane. De asemenea, numărul stațiilor de alimentare care utilizează această tehnologie este proporțional de mare. Marele dezavantaj este că buteliile ocupă mult spațiu, astfel încât, având în vedere dimensiunile vehiculului, cu greu se pot atinge autonomii mai mari de 500 de kilometri fără a pierde din sarcina utilă. Acest lucru înseamnă că, la 350 de bari, nu există niciun avantaj direct de autonomie față de un camion electric cu baterii.
Prin urmare, producători precum Daimler Truck și IVECO se bazează pe tehnologia de 700 de bari. Hidrogenul, care este, de asemenea, stocat în butelii la o presiune mai mare, conduce la autonomii de aproximativ 750 de kilometri, fără niciun compromis privind sarcina utilă. De asemenea, în baza regulamentului AFIR, o rețea corespunzătoare de stații de alimentare cu 700 de bari pentru camioane va fi construită pe rețeaua principală de autostrăzi din UE până în 2030.
VEZI ȘI: Șapte curiozități despre camioanele pe hidrogen
Dintre toți producătorii de camioane europeni, Daimler urmărește cea mai ambițioasă tehnologie de stocare a hidrogenului. Mai exact, cea de lichefiere (LH2). Densitatea energetică ridicată a tehnologiei LH2 ar trebui să permită autonomii de peste 1.000 de kilometri. Din cauza cheltuielilor energetice ridicate pentru lichefiere, această tehnologie de stocare este în prezent cea mai departe de a fi disponibilă pe scară largă.
Așadar, producătorii de camioane pe hidrogen trebuie să clarifice urgent standardele de stocare, astfel încât să se poată face investiții în extinderea infrastructurii și să poată începe producția de serie.
Camioanele cu hidrogen: Costurile fac diferența
Într-o comparație directă a costurilor, tehnologia hidrogenului este în prezent în urma tehmologiei cu baterii. Din cauza lipsei producției în serie, achiziția camioanelor cu pile de combustie pe bază de hidrogen costă de două ori mai mult decât cele electrice cu baterii comparabile.
În ceea ce privește costurile de exploatare, consumul de energie și prețul hidrogenului verde sau al electricității, inclusiv costurile infrastructurii de realimentare sau de încărcare, sunt deosebit de importante. Cu toate acestea, nivelurile prețurilor în Europa variază foarte mult în acest domeniu.
Camioanele pe hidrogen ar putea avea un avantaj economic față de cele electrice cu baterii, doar dacă autonomia de peste 500 de kilometri sau timpul de funcționare joacă un rol în calcul. Dacă, de exemplu, timpul șoferului este ocupat cu încărcarea bateriilor din cauza lipsei de încărcătoare rapide disponibile sau dacă nu se poate planifica o funcționare zilnică de 20 de ore a acestora, atunci camionul pe hidrogen ar putea fi avantajos în analiza TCO datorită timpilor scurți de realimentare (aprox. 15 minute).
