Armada Hidrogen Jauh Lebih Mahal Perawatannya Dibandingkan Baterai & Bahkan Diesel – CleanTechnica

Mendaftar untuk pembaruan berita harian dari CleanTechnica di email. Atau ikuti kami di Google Berita!

---

Salah satu hal menarik yang saya lakukan adalah berpartisipasi dalam kelompok peninjau studi Eropa tentang perbandingan dan simulasi dekarbonisasi kendaraan berat. Artinya, antara lain, saya mempertanyakan asumsi yang digunakan.

Karena makalah ini sedang ditinjau dan asumsi-asumsinya sedang diuji dan diperbaiki, saya tidak akan mengidentifikasi penulis atau organisasinya saat ini. Ini bukan tentang salah atau benarnya mereka, tapi tentang sekelompok asumsi yang dibuat tentang pemeliharaan kendaraan berat sel bahan bakar yang tidak tahan terhadap pengawasan, namun dalam banyak penelitian dianggap kredibel.

Mari kita mulai dengan prinsip pertama. Kendaraan sel bahan bakar tugas berat seperti truk barang atau bus transit adalah kendaraan listrik baterai dengan tambahan komponen penggerak sel bahan bakar. Artinya, rangkaian daya baterai memiliki baterai, sistem pengisian listrik tanpa bagian yang bergerak kecuali penutup steker, unit manajemen daya untuk memindahkan listrik melintasi kabel ke motor, dan motor. Ada sensor, kontrol terkomputerisasi dan sejenisnya, namun sangat sedikit bagian yang bergerak dan sangat sedikit yang memerlukan banyak perawatan. Hal ini dibuktikan dengan studi pemeliharaan kendaraan listrik baterai murni.

Kendaraan sel bahan bakar adalah kendaraan hibrida baterai hidrogen. Ia menambahkan tangki hidrogen 700 atmosfer yang canggih atau tangki hidrogen cair yang lebih canggih dengan sensor tekanan dan sistem pelepas, sistem pergerakan bahan bakar hidrogen yang kompleks yang harus menghadapi perubahan tekanan yang sangat besar jika tangki bertekanan atau volume yang sangat besar dan karenanya terjadi perubahan tekanan saat hidrogen cair dipanaskan menjadi bentuk gas, tantangan manajemen termal yang sangat besar dan karenanya sensor manajemen termal, aktuator, dan komponen dalam kedua kasus tersebut, sel bahan bakar yang mahal dan memiliki masa pakai terbatas yang memerlukan hidrogen murni dan udara bersih, saluran masuk udara dan sistem penyaringan sebagai hasilnya dan sistem pembuangan untuk memindahkan air yang dihasilkan dari sel bahan bakar keluar dari kendaraan tanpa membeku sehingga menjadi solusi pemanasan.

Diagram proses pengelolaan udara saja, yang tidak diperlukan untuk mengingat kendaraan listrik baterai, harus memperjelas bahwa komponen tambahan kendaraan sel bahan bakar bukanlah hal yang sepele. Masih banyak lagi titik-titik potensi kegagalan dan masih banyak lagi hal-hal yang memerlukan pemeliharaan terjadwal.

Contoh terdekatnya adalah kendaraan listrik hibrida. Data dari kendaraan ringan menunjukkan bahwa biaya pemeliharaan pada drive train jauh lebih besar pada kendaraan hibrida dibandingkan pada kendaraan listrik baterai murni, hampir sama dengan kendaraan pembakaran internal.

Salah satu hal yang saya dikritik Studi truk Dewan Internasional untuk Transportasi Bersih yang sangat cacat pada tahun lalu adalah bahwa mereka mengalami peningkatan biaya pemeliharaan yang signifikan untuk truk kereta penggerak hidrogen dan tidak ada peningkatan biaya pemeliharaan untuk truk listrik baterai. Faktanya, mereka berasumsi bahwa truk tugas berat dan jarak jauh – satu-satunya segmen di mana beberapa organisasi masih berharap terhadap sel bahan bakar – akan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat mirip dengan baterai listrik setelah tahun 2030, dan biaya pemeliharaan yang setara dengan truk diesel saat ini.

Angka-angka tersebut semuanya dalam euro per 100 kilometer.

Ketika saya pertama kali mengulasnya, saya bingung untuk memberikan manfaat dari keraguan terhadap pematangan truk sel bahan bakar hidrogen vs truk listrik baterai. Bagaimanapun, bus sel bahan bakar telah beroperasi di seluruh dunia dalam uji coba sejak tahun 2000, dan forklift sel bahan bakar lebih lama lagi. Truk dan bus listrik bertenaga baterai relatif baru.

Tapi sekarang saya bingung mengapa semua orang percaya kendaraan berat sel bahan bakar hidrogen akan membutuhkan perawatan yang rendah.

Saya telah mengumpulkan data anekdotal tentang biaya pemeliharaan. Operator armada Pau, Prancis membuat jelas ketika mereka menghentikan bus hidrogen pada tahun 2023 setelah empat tahun beroperasi, bus tersebut memerlukan perawatan yang sangat tinggi, dan menjaga agar bus tetap beroperasi merupakan tantangan yang terus-menerus.

“Stasiun produksi mengalami lebih banyak masalah dari yang diperkirakan dan bus-bus mengalami banyak kerusakan kecil. Bagi saya, saya menghabiskan tiga perempat hari saya di sana meskipun itu hanya satu dari 17 baris!”

Demikian pula dengan pengalaman Whistler, BC dari satu dekade sebelumnya yang ditemukan dua kali lipat biaya pemeliharaan, menurut Ballard sendiri.

Menurut Ballard Power Systems milik Burnaby, yang memproduksi mesin sel bahan bakar, biaya perawatan bus hidrogen Whistler adalah $1.34 per kilometer, dibandingkan dengan 65 sen per kilometer untuk bus bertenaga diesel.

Dua operator bus, yang dipisahkan oleh satu dekade dan lautan, keduanya memiliki pengalaman yang sama dengan bus dari produsen berbeda. Tapi tetap saja, bersifat anekdot. Jika hanya itu datanya, saya akan mengaitkannya dengan beberapa pengalaman buruk.

Namun eksekutif penjualan OEM kereta api untuk Stadler di Jerman harus melakukan hal ini katakan tentang produknya sendiri, saya pikir ada sesuatu yang terjadi.

“Selain itu, sel bahan bakar hidrogen memerlukan perawatan yang jauh lebih lama dibandingkan baterai saja, dan memerlukan penggantian rata-rata dalam waktu tiga tahun.

“Karena hal ini dan adanya tangki hidrogen di dalamnya, upaya perawatannya tentu saja lebih rumit dibandingkan dengan kereta baterai,” jelas Obst, seraya menambahkan bahwa kereta hidrogen juga memerlukan baterai untuk daya cadangan.”

Akibatnya, ketika saya melihat asumsi biaya pemeliharaan yang sangat rendah dalam penelitian yang saya ulas, saya memberikan materi ini dan menyarankan bahwa asumsi biaya pemeliharaan yang hampir sama tidak tepat. Peneliti utama menunjuk ke sumbernya, jadi saya langsung ke sana. Itu adalah studi kelompok kerja Jerman, dalam upaya yang sama seperti studi I dinilai beberapa bulan yang lalu.

Penelitian tersebut, yang diterjemahkan berkat halaman web online yang sangat berguna yang akan mengirimi saya email permohonan untuk memberi mereka uang selamanya, adalah penelitian tahun 2020. Laporan Lokakarya Mengubah Penggerak Kendaraan Komersial: Cara Mendekarbonisasi Truk yang Lebih Sulit dengan Fokus pada Elektrifikasi dari Platform Nasional Jerman: Upaya Mobilitas masa depan.

Saya mendalami hal itu dengan harapan menemukan referensi studi dan data empiris. Apa yang saya temukan adalah tiga peneliti dari dua institusi – Wolfgang Schade dari M-Five dan Patrick Fieltsch dan Heike Flamig dari Universitas Teknik Hamburg telah memberikan pernyataan pemeliharaan tanpa referensi atau kutipan. Tidak ada apa pun dalam bibliografi yang dapat menjelaskannya juga. Saya tidak dapat menemukan penelitian lain dalam bahasa Jerman yang mungkin menjadi sumbernya, namun Googling dalam bahasa Jerman bukanlah keahlian utama saya, jadi saya mungkin melewatkan sesuatu.

Jadi kita punya ICCT, M-Five dan TUHH yang semuanya menyatakan jumlah pemeliharaan yang tampaknya rendah dan sejauh ini tidak ada data atau penelitian yang mendukungnya.

Saya kembali ke studi ICCT TCO untuk melihat nomor pemeliharaannya, dan studi tersebut mengutip publikasi tahun 2023 lainnya yang ditulis oleh penulis utama, jadi saya memeriksa studi tersebut. Hal ini mengacu pada makalah Universitas California, Davis pada tahun 2022 oleh Wang dkk, Memperkirakan Biaya Perawatan dan Perbaikan untuk Truk Tugas Berat Baterai Listrik dan Sel Bahan Bakar.

Apakah ada datanya? Tidak, tidak. Laporan tersebut mencantumkan laporan-laporan yang diambil, dengan jelas menyatakan bahwa tidak ada data yang dapat digunakan dan bahwa semua orang berasumsi bahwa truk sel bahan bakar akan sama dengan truk baterai listrik atau mungkin sedikit lebih mahal.

Sejauh ini saya telah membaca setengah lusin laporan di dua benua dalam dua bahasa dan belum menemukan apa pun kecuali dugaan. Namun saya memiliki dua kutipan dari operator armada bus, jenis kendaraan yang sangat berdekatan dan mirip dengan truk tugas berat dengan siklus tugas tinggi, selisih satu dekade yang memperjelas bahwa biaya perawatannya sangat tinggi dan kutipan dari eksekutif OEM kereta api yang memperjelas bahwa biaya pemeliharaan produk sel bahan bakarnya juga jauh lebih tinggi. Faktanya, dia mengatakan tidak ada yang akan membelinya kecuali permintaan proposal secara eksplisit menyerukan kereta hidrogen dan tidak ada yang lain.

Hal ini mendorong saya untuk melihat data pemeliharaan bus sel bahan bakar, dengan harapan bahwa terlepas dari semua kegagalan yang terjadi selama 25 tahun, bus hidrogen telah diuji coba dan ditinggalkan di banyak tempat di seluruh dunia. seseorang sebenarnya akan menangkap beberapa data.

Dan lihatlah, California berhasil lolos. Seperti yang biasa terjadi di AS, mereka mempublikasikan segala sesuatu tentang diri mereka sendiri, sehingga data tersedia bagi para analis seperti saya untuk mencoba melakukan ekstrapolasi ke tempat-tempat yang anggarannya jauh lebih rendah atau ada perasaan bahwa semua orang akan peduli terhadap mereka.

Saya menemukan tiga penelitian tentang armada bus di tiga organisasi transit berbeda di California,

Kredensial mikro Studi OSTI AS dari sepuluh armada bus sel bahan bakar di Oakland, California selama setahun penuh tahun 2020 menemukan bahwa rata-rata pemeliharaan jarak tempuh jauh lebih tinggi dibandingkan biaya pemeliharaan bus diesel, sekitar 59 sen per mil vs 35 sen per mil. Kebetulan, harganya sangat dekat dengan armada diesel baterai hybrid yang harganya 62 sen.

Kredensial mikro belajar dari California Selatan oleh NREL dari 10 bus sel bahan bakar selama 16 bulan menemukan bahwa biaya per jarak perjalanan lebih rendah dibandingkan studi OSTI yaitu sebesar 42 sen per mil, namun masih lebih tinggi dibandingkan biaya dasar diesel sebesar 35 sen per mil. Khususnya, pemeliharaan terkait propulsi mencapai 37.3% dari total.

Kredensial mikro studi NREL yang meliputi enam tahun pemeliharaan bus sel bahan bakar di Riverside County, Sunline County, kota yang berdekatan dengan Coachella, menemukan bahwa biaya pemeliharaan armada sel bahan bakar 2.5 kali lebih tinggi dibandingkan armada CNG lama pada periode tersebut, 56 sen per mil atau sangat dekat dengan penelitian pertama.

Pencarian lebih lanjut tidak menemukan data empiris lain yang tersedia dalam bahasa Inggris mengenai biaya pemeliharaan. Saya melihat beberapa makalah forklist hidrogen tetapi mereka tidak membagi biaya pemeliharaan atau lainnya dengan cara yang berguna. Sebagai catatan, hampir seluruh dari sekitar 50,000 forklift hidrogen berada di AS di pusat distribusi yang menerima banyak uang DOE AS untuk stasiun pengisian bahan bakar hidrogen dan pembelian awal forklift. Dan sebagai catatan lain, 1.2 juta forklift listrik baterai dibeli secara global pada tahun 2022 saja.

Jadi sekarang kumpulan datanya adalah sebagai berikut:

• Studi armada bus dari California selama delapan tahun antara tiga armada menemukan bahwa biaya pemeliharaan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan basis diesel.
• Artikel yang diterbitkan dengan kutipan dari operator armada Whistler, BC dan Pau, Prancis memperjelas bahwa biaya pemeliharaan armada bus mereka, baik pengalaman Whistler yang berusia 14 tahun maupun pengalaman Pau yang berusia satu tahun, sangatlah tinggi. Satu dekade tanpa pergerakan sama sekali bukan merupakan indikasi bahwa industri sudah semakin matang.
• Eksekutif Stadler mengatakan bahwa biaya pemeliharaan jauh lebih tinggi untuk kereta baru mereka.

Bagi saya, yang tampak jelas adalah bahwa ada sekelompok peneliti transportasi yang semuanya menebak berdasarkan bukti bahwa truk hidrogen yang lebih kompleks dan rawan kegagalan akan sama dengan truk listrik baterai yang lebih sederhana, atau mungkin sedikit. lebih mahal. Lebih lanjut, mereka semua berasumsi bahwa perawatannya akan jauh lebih murah dibandingkan truk diesel, karena setidaknya truk tersebut memiliki sistem transmisi yang dapat diandalkan.

Tak satu pun dari mereka yang melihat data pemeliharaan bus hidrogen yang berdekatan dan memiliki sejarah 25 tahun, atau melihat pernyataan operator kereta api, meskipun kutipan tersebut cukup baru. Tampaknya tak satu pun dari mereka yang menemui OEM yang telah menjalankan uji coba truk hidrogen dan menanyakan pengalaman perawatannya. Tak satu pun dari mereka yang memperhatikan biaya penggantian sel bahan bakar sebesar $100,000+ yang dikenakan pemilik mobil Hyundai dan mulai mengajukan pertanyaan.

Sebagai pengingat, hampir semua bus ini memiliki sel bahan bakar Ballard di dalamnya, teknologi yang telah dijual Ballard secara global selama lebih dari 25 tahun, dengan kerugian sebesar $1.3 miliar sejak tahun 2000. Ini bukanlah teknologi yang belum matang, namun gagal dikomersialkan dalam skala besar setelah setiap percobaan dilakukan.

Seperti asumsi tentang hidrogen ramah lingkungan yang murah, asumsi tentang truk sel bahan bakar yang perawatannya rendah tidak dapat dicermati sedikit pun. Peneliti angkutan jalan raya pada tahun 2010-an membuat beberapa asumsi yang tidak berdasar dan tidak masuk akal, dan pada tahun 2020-an asumsi tersebut dianggap valid karena sering dikutip.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/