ציי מימן יקרים הרבה יותר לתחזוקה מאשר סוללה ואפילו דיזל - CleanTechnica

הרשם לקבלת עדכוני חדשות יומיים מ- CleanTechnica במייל. אוֹ עקוב אחרינו בחדשות Google!

---

אחד הדברים המעניינים שעשיתי הוא השתתפות בקבוצת סקירה של מחקר אירופאי על השוואות וסימולציות של שחרור של כלי רכב כבדים. זה אומר, בין היתר, שאני מחטט בהנחות שבהן משתמשים.

מכיוון שהמאמר נמצא בסקירה וההנחות נבדקות ומשופרות, לא אזהה את המחבר או הארגון בשלב זה. לא מדובר על כך שהם טועים או צודקים, אלא על חבורה של הנחות שנעשות לגבי תחזוקת רכבים כבדים בתאי דלק, שאינן עומדות בבדיקה, ובכל זאת נמצאות בהרבה מחקרים שנחשבים אמינים.

נתחיל עם העקרונות הראשונים. רכב תאי דלק כבדים כמו משאית משא או אוטובוס מעבר הוא רכב חשמלי סוללה עם תוספת רכיבי רכבת הנעה של תאי דלק. זה אומר שלרכב הכוח של הסוללה יש סוללות, מערכת טעינת חשמל ללא חלקים נעים מלבד הדש מעל התקע, יחידת ניהול חשמל להעברת חשמל על חוטים אל המנוע, ומנוע. יש חיישנים, פקדים ממוחשבים וכדומה, אבל מעט מאוד חלקים נעים ומעט מאוד שדורש תחזוקה רבה. זה נולד על ידי מחקרי תחזוקה של רכבים חשמליים טהורים עם סוללות.

רכב תאי דלק הוא רכב היברידי מימן סוללה. הוא מוסיף מיכל מימן מתוחכם 700 אטמוספרה או מיכל מימן נוזלי מתוחכם עוד יותר עם חיישן לחץ ומערכות הקלה, מערכת תנועת דלק מימן מורכבת שצריכה להתמודד עם שינויי לחץ גדולים מאוד במקרה של מיכלי לחץ או נפח גדול מאוד. לפיכך שינויים בלחץ כאשר מימן נוזלי מתחמם לצורת גזים, אתגרי ניהול תרמיים גדולים מאוד ומכאן חיישני ניהול תרמיים, מפעילים ורכיבים בשני המקרים, תא דלק יקר ומוגבלת חיים הדורש מימן טהור ואוויר נקי, כניסת אוויר ומערכת סינון כתוצאה מכך ומערכת פליטה להעברת המים הנוצרים מתא הדלק אל מחוץ לרכב ללא הקפאה ומכאן פתרון חימום.

תרשים זה של תהליך ניהול האוויר בלבד, שאינו נדרש לרכבים חשמליים מסוג סוללה, אמור להבהיר כי הרכיבים הנוספים של רכב תאי דלק אינם טריוויאליים. יש עוד הרבה נקודות של כשל פוטנציאלי ועוד הרבה דברים שדורשים תחזוקה מתוכננת.

הדוגמה הקרובה ביותר היא רכבים חשמליים היברידיים. הנתונים מרכבים קלים מראים שתחזוקה ברכבת ההנעה עולה הרבה יותר ברכבים היברידיים מאשר ברכבים חשמליים טהורים בסוללות, בערך כמו כלי רכב בעירה פנימית.

אחד הדברים שאני מבוקר המחקר של המועצה הבינלאומית לתחבורה נקייה בנושא הובלות על שנה שעברה היה שיש להם שיפורים משמעותיים בעלויות התחזוקה עבור משאיות רכבת מונעות מימן ואף לא עבור משאיות חשמליות סוללות. למעשה, הם הניחו שלמשאיות כבדות ארוכות טווח - הסגמנט היחיד שבו חלק מהארגונים עדיין מחזיקים תקווה לתאי דלק - יהיו עלויות תחזוקה דומות מאוד לסוללות חשמליות לאחר 2030, ועלויות תחזוקה שוות ערך למשאיות דיזל באופן מיידי.

המספרים כולם באירו ל-100 קילומטרים.

כשסקרתי אותו לראשונה, גירדתי בראשי לגבי מתן יתרון הספק להתבגרות של משאיות תאי דלק מימן לעומת משאיות חשמליות סוללות. אחרי הכל, אוטובוסים של תאי דלק פועלים ברחבי העולם בניסויים מאז שנת 2000, ומלגזים לתאי דלק במשך זמן רב יותר. משאיות ואוטובוסים חשמליים עם סוללות הם חדשים יחסית.

אבל עכשיו אני מגרד בראשי למה כולם מאמינים שלכלי רכב כבדים של תאי דלק מימן יהיו תחזוקה נמוכה בכלל.

אספתי נתונים אנקדוטיים על עלויות תחזוקה. מפעיל הצי של פאו, צרפת הבהיר כשהם נטשו את אוטובוסים המימן ב-2023 לאחר ארבע שנות פעילות, הם עברו תחזוקה גבוהה מאוד, ושהשמירה עליהם פועלת הייתה אתגר מתמיד.

"בתחנת הייצור יש יותר בעיות מהצפוי ולאוטובוסים יש הרבה תקלות קטנות מאוד. באשר לי, אני מבלה שם שלושה רבעים מהימים שלי למרות שזה רק אחד מתוך 17 קווים!"

באופן דומה, ניסיון ויסלר, לפני הספירה מעשור קודם לכן נמצא להכפיל את עלויות האחזקה, לפי באלארד עצמו.

לפי חברת Ballard Power Systems של Burnaby, המייצרת מנועי תאי דלק, עלות האחזקה של אוטובוסים המימן של ויסלר היא 1.34 דולר לק"מ, לעומת 65 סנט לק"מ עבור אוטובוסים המונעים בדיזל.

שני מפעילי אוטובוסים, מופרדים על ידי עשור ואוקיינוס, לשניהם היו חוויות זהות עם אוטובוסים מיצרנים שונים. אבל עדיין, אנקדוטלי. אם זה היה כל הנתונים, הייתי מוחק אותם לכמה חוויות רעות.

אבל כשמנהל מכירות OEM לרכבת של סטדלר בגרמניה צריך את זה לומר על המוצרים שלו, חשבתי שמשהו קרה.

"בנוסף, תאי דלק מימן דורשים הרבה יותר תחזוקה מאשר סוללה בלבד, הדורשים החלפה תוך שלוש שנים בממוצע.

"בגלל זה ומכל המימן שעל הסיפון, מאמצי התחזוקה כמובן מורכבים יותר בהשוואה לרכבות סוללות", הסביר אובסט והוסיף כי רכבות מימן דורשות גם סוללה עבור כוח גיבוי".

כתוצאה מכך, כאשר ראיתי הנחות עלויות תחזוקה נמוכות מאוד במחקר שאני סוקר, סיפקתי את החומר הזה והצעתי שהנחות של עלויות תחזוקה כמעט זהות אינן הולמות. החוקר הראשי הצביע על המקור, אז הלכתי לזה. זה היה מחקר של קבוצת עבודה גרמנית, באותו מאמץ כמו מחקר I הוערך לפני חודשיים.

המחקר, שתורגם הודות לדף אינטרנט שימושי מאוד שהולך לשלוח לי מיילים מתחננים לתת להם כסף לנצח עכשיו, היה 2020 דוח סדנא שינוי הכונן של כלי רכב מסחריים: דרכים להפחתת פחמן של משאיות קשות יותר עם התמקדות בחשמול מהפלטפורמה הלאומית הגרמנית: העתיד של מאמץ ניידות.

צללתי לתוך זה בציפייה למצוא התייחסות למחקרים ונתונים אמפיריים. מה שמצאתי הוא ששלושה חוקרים משני מוסדות - וולפגנג שאדה מ-M-Five ופטריק פיילטש והייק פלאמיג מהאוניברסיטה הטכנית של המבורג סיפקו הצהרות תחזוקה ללא התייחסות או ציטוטים. גם בביבליוגרפיה לא היה שום דבר שיכול להסביר אותם. לא הצלחתי למצוא שום מחקר אחר בגרמנית שאולי היה המקור, אבל חיפוש בגוגל בגרמנית הוא לא המיומנות העליונה שלי, אז אולי פספסתי משהו.

אז יש לנו ICCT, M-Five ו-TUHH שכולם טוענים מה שנראה כמספרים נמוכים לתחזוקה ועד כה אין נתונים או מחקרים שמגבים אותם.

חזרתי למחקר ICCT TCO כדי לבחון את מספרי התחזוקה שלהם, והוא מצטט פרסום נוסף משנת 2023 של המחבר הראשי, אז הלכתי להסתכל על המחקר הזה. זה מצביע על מאמר של אוניברסיטת קליפורניה, דייויס משנת 2022 מאת Wang et al, הערכת עלויות תחזוקה ותיקון עבור משאיות כבדות סוללות חשמליות ותאי דלק.

יש לזה נתונים? לא, לא זה לא. הוא מפרט את הדוחות שעליהם נעזר, ציין בבירור שאין נתונים להסתמך עליהם ושכולם מניחים שמשאיות תאי דלק יהיו בערך כמו משאיות חשמליות סוללות או אולי קצת יותר יקרות.

עד כה אני חצי תריסר דיווחים בשתי יבשות בשתי שפות ולא מצאתי שום דבר מלבד עבודה בניחושים. אבל יש לי שתי הצעות מחיר ממפעילי ציי אוטובוסים, סוג רכב שהוא צמוד מאוד ודומה למשאיות כבדות עם מחזור עבודה גבוה, בהפרש של עשור זה מזה שמבהיר שעלויות התחזוקה שלהן מאוד גבוהות והצעת מחיר ממנהל OEM של רכבת מבהיר שגם עלויות התחזוקה של מוצר תאי הדלק שלו גבוהות בהרבה. למעשה, הוא אומר שאף אחד לא יקנה את זה אלא אם כן הבקשה להצעה קראה במפורש לרכבות מימן ולא שום דבר אחר.

זה הוביל אותי ללכת ולהסתכל על נתוני תחזוקה של אוטובוסי תאי דלק, בתקווה שלמרות כל הכשלים שנסחפו מתחת לשטיח ב-25 השנים שבהן ניסו אוטובוסים מימן וננטשו בעשרות מקומות ברחבי העולם, מישהו באמת היה לוכד כמה נתונים.

והנה, קליפורניה עברה. כמו תמיד בארה"ב, הם מפרסמים הכל על עצמם, מה שהופך נתונים לזמינים עבור אנליסטים כמוני כדי לנסות לבצע אקסטרפולציה למקומות עם תקציב נמוך בהרבה או כל תחושה שלכולם יהיה אכפת מהם.

מצאתי שלושה מחקרים על ציי אוטובוסים בשלושה ארגוני תחבורה שונים בקליפורניה,

זֶה מחקר OSTI בארה"ב מתוך צי של עשרה אוטובוסים של תאי דלק באוקלנד, קליפורניה לשנת 2020 כולה, מצא שהתחזוקה הממוצעת למרחק שנסע היה גבוה בהרבה מעלות התחזוקה של אוטובוסים דיזל, כ-59 סנט למייל לעומת 35 סנט למייל. אגב, זה היה קרוב מאוד לצי הדיזל הסוללות ההיברידית, שעמד על 62 סנט.

זֶה ללמוד מדרום קליפורניה על ידי NREL מתוך 10 אוטובוסים של תאי דלק במשך 16 חודשים מצאו שעלויות למרחק שנסעו נמוכות ממחקר OSTI ב-42 סנט למייל, אך עדיין גבוהות מקו הבסיס של דיזל של 35 סנט למייל. יש לציין, תחזוקה הקשורה להנעה הייתה 37.3% מהסך הכל.

זֶה מחקר NREL מכסה שש שנים של תחזוקה לאוטובוסים של תאי דלק במחוז ריברסייד, מחוז סאנליין הוותיק, העיר הסמוכה לקואצ'לה, גילה שעלויות התחזוקה היו גבוהות פי 2.5 עבור צי תאי הדלק מאשר צי ה-CNG הישן יותר לתקופה, 56 סנט למייל או קרוב מאוד למחקר הראשון.

קצת יותר חיפוש לא מצא נתונים אמפיריים אחרים זמינים באנגלית על עלויות תחזוקה. הסתכלתי על כמה מסמכים של מימן, אבל הם לא פרצו עלויות תחזוקה או אחרות בצורה שימושית. הערה, כמעט כל כ-50,000 מלגזות המימן נמצאות בארה"ב במרכזי הפצה שקיבלו הרבה כסף של DOE בארה"ב עבור תחנות תדלוק מימן ורכישה ראשונית של מלגזה. וכהערה נוספת, 1.2 מיליון מלגזות חשמליות סוללות נרכשו ברחבי העולם בשנת 2022 בלבד.

אז עכשיו מערך הנתונים הוא הבא:

• מחקרים על צי אוטובוסים מקליפורניה, שנמשכו למעלה מ-8 שנים בין שלושה ציי רכב, מצאו עלויות תחזוקה גבוהות בהרבה מאשר עבור קו בסיס דיזל.
• מאמרים שפורסמו עם ציטוטים ממפעילי ציי האוטובוסים של ויסלר, BC ופאו, צרפת מבהירים שעלויות התחזוקה של ציי האוטובוסים שלהם, הן חוויית ויסלר בת 14 והן חווית פאו בת שנה היו גבוהות מאוד. עשור עם אפס תנועה אינו מעיד על תעשייה מתבגרת.
• בכיר בסטדלר אמר כי עלויות התחזוקה גבוהות בהרבה עבור הרכבות החדשות שלהם.

מה שנראה לי ברור הוא שיש חבורה של חוקרי תחבורה שכולם מנחשים על סמך שום הוכחה שברור שמשאיות מימן מורכבות יותר ומועדות לכשל יהיו בערך כמו משאיות חשמליות סוללות פשוטות בהרבה, או אולי קצת יותר. יקר יותר. יתרה מכך, כולם מניחים שהם יהיו הרבה יותר זולים לתחזוקה ממשאיות דיזל, שם לפחות יש להן את מערכת ההילוכים להצביע עליה.

נראה שאף אחד מהם לא הלך לבחון את נתוני התחזוקה של אוטובוסים מימן צמודים שבהם יש היסטוריה של 25 שנה, או הסתכל על הצהרות מפעילי הרכבת, למרות שהציטוט הזה היה די עדכני. נראה שאף אחד מהם לא הלך ליצרני OEM שהריצו ניסויים במשאיות מימן ושאל על חוויות תחזוקה. נראה שאף אחד מהם לא שם לב לחיוב החלפת תאי דלק של 100,000$+ של בעל רכב יונדאי והתחיל לשאול שאלות.

כזכור, כמעט בכל האוטובוסים הללו יש תאי דלק של Ballard, טכנולוגיה ש-Ballard מוכר ברחבי העולם כבר למעלה מ-25 שנה, עם הפסדים של 1.3 מיליארד דולר מאז שנת 2000. זו לא טכנולוגיה לא בשלה, היא פשוט לא מצליחה להתמסחר בקנה מידה אחרי כל ניסוי בודד.

כמו ההנחה של מימן ירוק זול, ההנחה של משאיות תאי דלק בעלות תחזוקה נמוכה אינה עומדת במעט בדיקה. חוקרי הובלה בדרכים בשנות ה-2010 הניחו כמה הנחות חסרות בסיס ונמוכות, ובשנות ה-2020 של המאה ה-XNUMX הנחות אלו נחשבות תקפות מכיוון שהן צוטטו לעתים קרובות כל כך.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/