نگهداری ناوگان هیدروژنی بسیار گرانتر از باتری و حتی دیزل است - CleanTechnica

ثبت نام برای به روز رسانی اخبار روزانه از CleanTechnica در ایمیل یا ما را در Google News دنبال کنید!

---

یکی از کارهای جالبی که انجام داده ام، شرکت در یک گروه بررسی برای یک مطالعه اروپایی در مورد مقایسه و شبیه سازی کربن زدایی خودروهای سنگین است. این بدان معناست که، در میان چیزهای دیگر، من به فرضیات استفاده می‌کنم.

از آنجایی که مقاله در حال بررسی است و مفروضات در حال آزمایش و بهبود هستند، در حال حاضر نویسنده یا سازمان را معرفی نمی‌کنم. این درباره اشتباه یا درست بودن آنها نیست، بلکه درباره یک سری فرضیات در مورد تعمیر و نگهداری خودروهای سنگین پیل سوختی است که قابل بررسی نیستند، اما در بسیاری از مطالعات وجود دارند که معتبر تلقی می شوند.

بیایید با اصول اولیه شروع کنیم. یک وسیله نقلیه پیل سوختی سنگین مانند کامیون باری یا اتوبوس ترانزیت یک وسیله نقلیه الکتریکی باتری دار با اجزای قطار محرک سلول سوختی اضافه شده است. این بدان معناست که قطار برق باتری دارای باتری، یک سیستم شارژ برق بدون هیچ قسمت متحرک به جز فلپ روی دوشاخه، یک واحد مدیریت توان برای انتقال برق از طریق سیم‌ها به موتور و یک موتور است. سنسورها، کنترل‌های کامپیوتری و مواردی از این دست وجود دارد، اما قطعات متحرک بسیار کمی و بسیار کم است که نیاز به نگهداری زیادی دارد. این با مطالعات تعمیر و نگهداری خودروهای الکتریکی با باتری خالص به وجود آمده است.

خودروی پیل سوختی یک وسیله نقلیه هیبریدی هیدروژنی باتری است. این یک مخزن هیدروژن پیچیده 700 اتمسفر یا یک مخزن هیدروژن مایع پیچیده تر با سنسور فشار و سیستم های امداد، یک سیستم حرکت سوخت هیدروژن پیچیده است که باید با تغییرات فشار بسیار زیاد در مورد مخازن تحت فشار یا حجم بسیار زیاد مقابله کند. از این رو با گرم شدن هیدروژن مایع به شکل گازی، فشار تغییر می‌کند، چالش‌های مدیریت حرارتی بسیار بزرگ و از این رو حسگرهای مدیریت حرارتی، محرک‌ها و اجزای سازنده در هر دو مورد، یک سلول سوختی گران قیمت و با عمر محدود است که به هیدروژن خالص و هوای پاک و ورودی هوا نیاز دارد. و سیستم فیلتر در نتیجه و یک سیستم اگزوز برای انتقال آب حاصل از پیل سوختی به خارج از خودرو بدون یخ زدن بنابراین یک محلول گرمایشی.

این نمودار فقط از فرآیند مدیریت هوا، که برای خودروهای برقی با باتری لازم نیست، باید روشن کند که اجزای افزوده شده در خودروهای پیل سوختی غیر ضروری هستند. نقاط بسیار بیشتری از خرابی احتمالی وجود دارد و موارد بسیار دیگری که نیاز به تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده دارند.

نزدیکترین مثال خودروهای الکتریکی هیبریدی است. داده‌های خودروهای سبک نشان می‌دهد که هزینه تعمیر و نگهداری در قطار محرکه در خودروهای هیبریدی بسیار بیشتر از خودروهای الکتریکی با باتری خالص است، تقریباً مانند وسایل نقلیه احتراق داخلی.

یکی از چیزهایی که من مورد انتقاد قرار بررسی عمیق ناقص حمل‌ونقل بین‌المللی شورای بین‌المللی حمل‌ونقل پاک درباره حمل‌ونقل در سال گذشته این بود که آنها بهبود قابل توجهی در هزینه تعمیر و نگهداری برای کامیون‌های قطار هیدروژنی داشتند و هیچ‌کدام برای کامیون‌های برقی با باتری. در واقع، آنها فرض کردند که کامیون‌های سنگین و دوربرد - تنها بخشی که برخی سازمان‌ها هنوز به سلول‌های سوختی امیدوار هستند - هزینه‌های تعمیر و نگهداری بسیار مشابهی با برق باتری پس از سال 2030 خواهند داشت و هزینه‌های تعمیر و نگهداری معادل کامیون‌های دیزلی بلافاصله خواهند داشت.

اعداد همه به یورو در هر 100 کیلومتر است.

وقتی برای اولین بار آن را مرور کردم، سرم را در مورد اینکه به بلوغ کامیون‌های پیل سوختی هیدروژنی در مقابل کامیون‌های برقی باتری‌دار سود ببرم، می‌خارانم. به هر حال، اتوبوس های پیل سوختی از سال 2000 به صورت آزمایشی در سراسر جهان کار می کنند و دوشاخه پیل سوختی برای مدت طولانی تری کار می کنند. کامیون ها و اتوبوس های برقی با باتری نسبتاً جدید هستند.

اما اکنون در مورد اینکه چرا همه بر این باورند که وسایل نقلیه سنگین با پیل سوختی هیدروژنی اصلاً تعمیر و نگهداری پایینی خواهند داشت، سرم را می خارم.

من در حال جمع آوری داده های حکایتی در مورد هزینه های تعمیر و نگهداری بوده ام. اپراتور ناوگان Pau، فرانسه آن را روشن کرد زمانی که اتوبوس‌های هیدروژنی را در سال 2023 پس از چهار سال کار کنار گذاشتند که تعمیر و نگهداری آن‌ها بسیار بالا بود و اینکه نگه داشتن آنها یک چالش همیشگی بود.

ایستگاه تولید بیش از حد انتظار مشکلات دارد و اتوبوس ها خرابی های بسیار کوچک زیادی دارند. در مورد من، من سه چهارم از روزم را آنجا می گذرانم، با وجود اینکه فقط یکی از 17 خط است!»

به طور مشابه، تجربه Whistler، BC از یک دهه قبل یافت شد دو برابر هزینه های نگهداریاز خود بالارد.

طبق گفته شرکت Burnaby's Ballard Power Systems که موتورهای پیل سوختی تولید می کند، هزینه نگهداری اتوبوس های هیدروژنی Whistler 1.34 دلار در هر کیلومتر است، در مقابل 65 سنت در هر کیلومتر برای اتوبوس های دیزلی.

دو اپراتور اتوبوس، که با یک دهه و یک اقیانوس از هم جدا شده بودند، هر دو تجربیات یکسانی با اتوبوس های سازنده های مختلف داشتند. اما هنوز، حکایتی است. اگر تمام داده‌ها همین بود، آن را به چند تجربه بد می‌نوشتم.

اما زمانی که یک مدیر فروش OEM ریلی برای Stadler در آلمان باید این کار را انجام دهد در مورد محصولات خودش بگوید، فکر کردم چیزی شده است.

علاوه بر این، سلول‌های سوختی هیدروژنی به طور قابل‌توجهی نسبت به یک باتری به تنهایی نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند و به طور متوسط ​​ظرف سه سال نیاز به تعویض دارند.

Obst توضیح داد: "به دلیل این و مخزن هیدروژن موجود در هواپیما، تلاش تعمیر و نگهداری در مقایسه با قطارهای باتری پیچیده تر است."

در نتیجه، وقتی در مطالعه ای که در حال بررسی آن هستم، مفروضات هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار پایین را دیدم، این مطالب را ارائه دادم و پیشنهاد کردم که فرضیات هزینه های تعمیر و نگهداری تقریباً یکسان نامناسب است. محقق اصلی به منبع اشاره کرد، بنابراین به سراغ آن رفتم. این یک مطالعه گروه کاری آلمانی بود، همان تلاشی که مطالعه I یکی دو ماه پیش ارزیابی شد.

این مطالعه که به لطف یک صفحه وب آنلاین بسیار مفید ترجمه شده است که قرار است اکنون ایمیل های درخواستی برای من ارسال کند تا برای همیشه به آنها پول بدهم، سال 2020 بود. گزارش کارگاه آموزشی تغییر محرک خودروهای تجاری: راه هایی برای کربن زدایی کامیون های دشوارتر با تمرکز بر برق رسانی از پلتفرم ملی آلمان: آینده تلاش های تحرک.

من به این امید که مرجعی به مطالعات و داده های تجربی بیابم، به آن توجه کردم. چیزی که من دریافتم این بود که سه محقق از دو مؤسسه - ولفگانگ شاد از M-Five و پاتریک فیلتش و هایک فلامیگ از دانشگاه فنی هامبورگ اظهارات تعمیر و نگهداری را بدون ارجاع یا استناد ارائه کرده بودند. چیزی در کتابشناسی وجود نداشت که بتواند آنها را توضیح دهد. من نتوانستم هیچ مطالعه دیگری به زبان آلمانی پیدا کنم که منبع آن باشد، اما گوگل کردن به زبان آلمانی مهارت اصلی من نیست، بنابراین ممکن است چیزی را از دست داده باشم.

بنابراین، ما ICCT، M-Five و TUHH را داریم که همگی اعداد پایینی را برای تعمیر و نگهداری ادعا می کنند و تاکنون هیچ داده یا مطالعه ای پشتیبان آن ها نیست.

من به مطالعه ICCT TCO بازگشتم تا به اعداد تعمیر و نگهداری آنها نگاه کنم، و این مقاله به انتشار دیگری در سال 2023 توسط نویسنده اصلی اشاره می کند، بنابراین من به بررسی آن مطالعه رفتم. این به مقاله ای از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس در سال 2022 توسط وانگ و همکاران اشاره می کند. برآورد هزینه های تعمیر و نگهداری و تعمیر کامیون های سنگین با باتری های الکتریکی و پیل سوختی.

آیا داده ای دارد؟ نه، نه اینطور نیست. گزارش‌هایی را فهرست می‌کند که از آنها استفاده می‌کند، به وضوح بیان می‌کند که هیچ داده‌ای برای استفاده وجود ندارد و همه تصور می‌کنند که کامیون‌های پیل سوختی تقریباً مانند کامیون‌های برقی باتری‌دار یا شاید کمی گران‌تر هستند.

تا کنون من در دو قاره به دو زبان گزارش کرده ام و چیزی جز حدس زدن پیدا نکرده ام. اما من دو نقل قول از اپراتورهای ناوگان اتوبوس دارم، یک نوع وسیله نقلیه که به شدت مجاور است و شبیه به کامیون های سنگین با چرخه کاری بالا است، با فاصله یک دهه که به وضوح نشان می دهد که هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار بالایی دارند و یک نقل قول از یک مدیر OEM قطار که روشن می کند که هزینه های نگهداری محصول پیل سوختی او نیز بسیار بالاتر است. در واقع، او می‌گوید که هیچ‌کس آن را نمی‌خرد، مگر اینکه در درخواست پیشنهاد صریحاً به قطارهای هیدروژنی نیاز باشد و هیچ چیز دیگری.

این باعث شد که بروم و به داده‌های تعمیر و نگهداری اتوبوس پیل سوختی نگاه کنم، با این امید که علیرغم تمام خرابی‌هایی که در 25 سالی که اتوبوس‌های هیدروژنی در ده‌ها نقطه در سراسر جهان آزمایش و رها شده‌اند، زیر فرش رفته‌اند. کسی واقعاً برخی از داده ها را گرفته است.

و ببینید، کالیفرنیا از راه رسید. مثل همیشه در ایالات متحده، آنها همه چیز را درباره خودشان منتشر می کنند و داده ها را در اختیار تحلیلگرانی مانند من قرار می دهند تا سعی کنند به مکان هایی با بودجه بسیار کمتر یا هر حسی که همه به آنها اهمیت می دهند تعمیم دهند.

من سه مطالعه در مورد ناوگان اتوبوس در سه سازمان حمل و نقل مختلف در کالیفرنیا پیدا کردم.

این مطالعه OSTI ایالات متحده ناوگان ده اتوبوس پیل سوختی در اوکلند، کالیفرنیا برای کل سال 2020 نشان داد که میانگین تعمیر و نگهداری برای مسافت طی شده بسیار بیشتر از هزینه های تعمیر و نگهداری اتوبوس های دیزلی است، حدود 59 سنت در هر مایل در مقابل 35 سنت در هر مایل. اتفاقاً این بسیار نزدیک به ناوگان دیزل باتری هیبریدی بود که 62 سنت بود.

این مطالعه از جنوب کالیفرنیا توسط NREL از 10 اتوبوس پیل سوختی به مدت 16 ماه هزینه هر مسافت طی شده کمتر از مطالعه OSTI در 42 سنت در هر مایل است، اما همچنان بالاتر از 35 سنت در هر مایل پایه دیزل است. قابل ذکر است، تعمیر و نگهداری مربوط به پیشرانه 37.3 درصد از کل بود.

این مطالعه NREL با پوشش 2.5 سال تعمیر و نگهداری اتوبوس های پیل سوختی در شهرستان ریورساید، منطقه طولانی مدت سانلاین، شهر مجاور کواچلا، هزینه های تعمیر و نگهداری برای ناوگان پیل سوختی 56 برابر بیشتر از ناوگان قدیمی تر CNG در آن دوره بود، XNUMX سنت در هر مایل یا بسیار نزدیک به مطالعه اول

با کمی جستجو بیشتر هیچ داده تجربی دیگری در مورد هزینه های تعمیر و نگهداری به زبان انگلیسی موجود نیست. من به چند مقاله چنگال‌گر هیدروژنی نگاه کردم اما هزینه‌های تعمیر و نگهداری یا سایر هزینه‌ها را به نحو مفیدی مشخص نکردند. به عنوان یک نکته، تقریباً تمام تقریباً 50,000 لیفتراک هیدروژنی در ایالات متحده آمریکا در مراکز توزیع هستند که پول زیادی از وزارت دفاع ایالات متحده برای ایستگاه های سوخت گیری هیدروژن و خرید اولیه لیفتراک دریافت کردند. و به عنوان یک نکته دیگر، تنها در سال 1.2، 2022 میلیون لیفتراک برقی باطری در سراسر جهان خریداری شد.

بنابراین اکنون مجموعه داده ها به صورت زیر است:

• مطالعات ناوگان اتوبوس از کالیفرنیا که در مجموع بیش از هشت سال بین سه ناوگان انجام شد، هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار بالاتری را نسبت به خطوط پایه دیزل نشان داد.
• مقالات منتشر شده با نقل قول از اپراتورهای ناوگان Whistler، BC و Pau، فرانسه نشان می دهد که هزینه های تعمیر و نگهداری ناوگان اتوبوسرانی آنها، هم تجربه 14 ساله ویسلر و هم تجربه یک ساله Pau بسیار بالا بوده است. یک دهه با حرکت صفر نشان دهنده یک صنعت در حال بلوغ نیست.
• مدیر اجرایی Stadler در سابقه می‌گوید که هزینه‌های تعمیر و نگهداری قطارهای جدید آنها بسیار بالاتر است.

به نظر من آنچه واضح است این است که گروهی از محققان حمل و نقل وجود دارند که همگی بر اساس هیچ مدرکی حدس می زنند که کامیون های هیدروژنی پیچیده تر و مستعد خرابی تقریباً مشابه کامیون های برقی با باتری ساده تر یا شاید کمی هستند. گران تر علاوه بر این، همه آنها فرض می کنند که نگهداری آنها بسیار ارزان تر از کامیون های دیزلی است، جایی که حداقل سیستم انتقال را دارند.

به نظر می‌رسد هیچ‌کدام از آنها به داده‌های تعمیر و نگهداری اتوبوس‌های هیدروژنی نزدیک به هم که سابقه 25 ساله وجود دارد، یا به اظهارات اپراتور ریلی نگاه نکرده‌اند، اگرچه این نقل قول نسبتاً جدید بود. به نظر می‌رسد هیچ‌کدام از آن‌ها به شرکت‌های OEM که آزمایش‌های کامیون‌های هیدروژنی را انجام داده‌اند نرفته‌اند و در مورد تجربیات تعمیر و نگهداری سؤال نکرده‌اند. به نظر می رسد هیچ یک از آنها متوجه هزینه تعویض پیل سوختی 100,000+ دلاری یک مالک خودروی هیوندای نشده اند و شروع به پرسیدن سوال کردند.

به عنوان یادآوری، تقریباً همه این اتوبوس‌ها دارای سلول‌های سوختی بالارد هستند، فناوری که بالارد بیش از 25 سال است که در سراسر جهان به فروش می‌رساند. زیان 1.3 میلیارد دلاری از سال 2000. این یک فناوری نابالغ نیست، فقط بعد از هر آزمایش در مقیاس بزرگ تجاری سازی نمی شود.

مانند فرض هیدروژن سبز ارزان قیمت، فرض کامیون های پیل سوختی کم تعمیر و نگهداری در مقابل کوچکترین بررسی قرار نمی گیرد. محققان حمل‌ونقل جاده‌ای در دهه 2010 برخی فرضیات بی‌پایه و کم‌توجه را مطرح کردند و در دهه 2020، این فرضیات معتبر تلقی می‌شوند، زیرا اغلب مورد استناد قرار گرفته‌اند.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/