水素フリートはバッテリーやディーゼルよりも維持費がはるかに高い - CleanTechnica

プラトン再発行

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私がこれまで行ってきた興味深いことの 1 つは、大型車両の脱炭素化の比較とシミュレーションに関するヨーロッパの研究の検討グループに参加することです。それは、とりわけ、私が使用されている仮定を突いていることを意味します。

この論文はレビュー中であり、仮説がテストされ改善されているため、現時点では著者や組織を特定しません。これはそれらが間違っているか正しいかということではなく、燃料電池大型車両のメンテナンスに関して行われている多くの仮定についてであり、それらは精査には耐えられないものの、多くの研究では信頼できると考えられています。

まず第一原則から始めましょう。貨物トラックや交通バスなどの大型燃料電池車両は、燃料電池ドライブトレインコンポーネントを追加したバッテリー電気自動車です。つまり、バッテリーパワートレインにはバッテリー、プラグ上のフラップ以外に可動部品のない充電システム、配線を介して電気をモーターに送る電源管理ユニット、およびモーターが搭載されています。センサーやコンピューター制御などはありますが、可動部品はほとんどなく、多くのメンテナンスを必要とするものはほとんどありません。それは、純粋なバッテリー電気自動車のメンテナンス研究から生まれました。

燃料電池車は電池と水素を組み合わせたハイブリッド車です。これには、洗練された 700 気圧の水素タンク、または圧力センサーとリリーフシステムを備えたさらに洗練された液体水素タンク、加圧タンクまたは非常に大容量の場合に非常に大きな圧力変化に対処する必要がある複雑な水素燃料移動システムが追加されます。したがって、液体水素が気体の形に温められると圧力が変化するため、非常に大きな熱管理の課題が発生し、どちらの場合も熱管理センサー、アクチュエーター、コンポーネントが必要となり、高価で寿命が限られた燃料電池が必要になり、純粋な水素ときれいな空気、空気取り入れ口が必要となります。その結果としての濾過システムと、燃料電池から生じた水を凍結させずに、つまり加熱溶液を車両の外に移動させるための排気システム。

燃料電池自動車用の空気管理システムの概略図提供：米国エネルギー省

空気管理プロセスのみを示すこの図は、バッテリー電気自動車には必要ないことを思い出してください。燃料電池自動車に追加されるコンポーネントが重要であることが明らかになるはずです。潜在的な障害点は他にもたくさんあり、計画的なメンテナンスが必要なものもたくさんあります。

最も近い例はハイブリッド電気自動車です。軽自動車のデータによると、ドライブトレインのメンテナンスにかかるコストは、純粋なバッテリー式電気自動車よりもハイブリッド車のほうがはるかに高く、内燃機関車とほぼ同じです。

私がしたことの一つ批判国際クリーン輸送評議会による昨年のトラック輸送に関する大きな欠陥のある調査では、水素ドライブトレイントラックでは大幅なメンテナンスコストの改善が見られたが、バッテリー式電気トラックではまったく改善がなかったというものだった。実際、彼らは、一部の組織がまだ燃料電池に期待を寄せている唯一のセグメントである大型長距離トラックは、2030 年以降はバッテリー式トラックとほぼ同等のメンテナンスコストがかかり、すぐにはディーゼルトラックと同等のメンテナンスコストがかかるだろうと想定していました。

数値はすべて 100 キロメートルあたりのユーロです。

ICCT 総所有コストレポートの大型トラックの維持費の表

私が最初にこの本をレビューしたとき、水素燃料電池トラックとバッテリー電気トラックの成熟に疑問の利益を与えることについて頭を悩ませていました。結局のところ、燃料電池バスは 2000 年から世界中で試験的に運行されており、燃料電池フォークリフトはさらに以前から運行されています。バッテリー式電気トラックとバスは比較的新しいものです。

しかし、私は今、水素燃料電池大型車両がまったくメンテナンスの手間がかからないと皆が信じている理由について頭を悩ませています。

維持費に関する事例データを収集しています。フランス、ポーのフリートオペレーターそれは明らかにしました 2023年間の運行を経てXNUMX年に水素バスを廃止したとき、水素バスは非常に手間のかかるメンテナンスであり、運行を継続することが常に課題であることがわかった。

「生産ステーションには予想以上に多くの問題があり、バスには非常に小さな故障がたくさんあります。私に関して言えば、17 路線のうちの XNUMX 路線にすぎないにもかかわらず、XNUMX 日の XNUMX 分の XNUMX をそこで過ごしています。」

同様に、10年前のブリティッシュ・コロンビア州ウィスラーの経験から、維持費が2倍になる、バラード自身によると。

燃料電池エンジンを製造するバーナビーのバラード・パワー・システムズによると、ウィスラーの水素バスの維持費は1.34キロ当たり65ドルであるのに対し、ディーゼルバスはXNUMXキロ当たりXNUMXセントだという。

10 年と海を隔てた 2 人のバス事業者は、どちらも異なるメーカーのバスで同じ経験をしました。しかし、それでも、逸話です。もしそれがすべてのデータなら、私はそれをいくつかの悪い経験として帳消しにするでしょう。

しかし、ドイツの Stadler 社の鉄道 OEM 営業担当幹部がこう言ったとき、自分の製品について話す、何かあると思いました。

「さらに、水素燃料電池はバッテリー単体よりもはるかに多くのメンテナンスを必要とし、平均して 3 年以内に交換が必要になります。

「これと水素タンクが搭載されているため、バッテリー列車に比べてメンテナンス作業は当然より複雑になります。」とオブスト氏は説明し、水素列車にもバックアップ電源用のバッテリーが必要であると付け加えました。

その結果、私が検討している研究で非常に低い維持費の仮定を見たとき、私はこの資料を提供し、ほぼ同じ維持費の仮定は不適切であると提案しました。主任研究者が情報源を示したので、そこに行きました。これはドイツのワーキンググループによる研究であり、私が行った研究と同じ取り組みでした。数か月前に評価された.

この研究は、私に永遠に金をくれと懇願するメールを送ってくる非常に便利なオンラインウェブページのおかげで翻訳されたもので、2020年にワークショップレポート商用車の駆動を変える：電動化を中心に、より困難なトラックを脱炭素化する方法ドイツ国家プラットフォームから: モビリティの取り組みの未来。

私は研究や実証データへの参照を期待してその内容に踏み込みました。私が発見したのは、M-Five の Wolfgang Schade とハンブルク工科大学の Patrick Fieltsch と Heike Flamig の 2 つの機関の 3 人の研究者が、参照や引用なしに保守的な主張を提供していたことでした。参考文献にもそれらを説明できるものは何もありませんでした。他に情報源となりそうなドイツ語の研究は見つかりませんでしたが、ドイツ語でグーグル検索するのは私の得意分野ではないので、何かを見落としているかもしれません。

そのため、ICCT、M-Five、TUHH はすべて、維持のための数値が低いように見えると主張していますが、これまでのところ、それらを裏付けるデータや研究はありません。

ICCT の TCO 調査に戻って保守番号を確認したところ、筆頭著者による 2023 年の別の出版物が引用されていたため、その調査を見に行きました。それは、Wangらによる2022年のカリフォルニア大学デービス校の論文を指している。 バッテリー電気および燃料電池大型トラックのメンテナンスおよび修理コストの見積り.

データはありますか？いいえ、そうではありません。そこには、参考にした報告書が列挙されており、参考となるデータはなく、誰もが燃料電池トラックはバッテリー式電気トラックとほぼ同じか、あるいはもう少し高価であると想定していたと明確に述べられている。

これまでのところ、私は 2 つの大陸で 2 つの言語で 6 件のレポートを行っていますが、推測以外に何も見つかりませんでした。しかし、私はバス車両運行会社からの 2 つの見積もりを持っています。この車両タイプは、非常に隣接しており、高負荷サイクルの大型トラックに似ており、10 年も離れているため、維持費が非常に高いことが明らかです。もう 1 つは、鉄道 OEM 幹部からの見積もりです。彼の燃料電池製品のメンテナンスコストもはるかに高いことが明らかになりました。実際、同氏は、提案依頼書が水素列車のみを明確に求めていない限り、誰も購入しないだろうと述べている。

これが私に燃料電池バスのメンテナンスデータを調べに行くきっかけとなりました。25 年間に世界中の数十か所で水素バスが試運転され、廃止されてきた中で、あらゆる失敗が隠蔽されてきたにもかかわらず、誰かが実際にデータをキャプチャしたでしょう。

そしてなんと、カリフォルニアがやって来ました。アメリカではいつものことですが、彼らは自分たちについてすべてを公開しており、私のようなアナリストが予算が大幅に低い場所や、誰もが自分たちに関心を持ってくれそうな場所を推定するためにデータを利用できるようにしています。

カリフォルニアの 3 つの異なる交通機関のバス車両に関する 3 つの研究結果を見つけました。

この米国のOSTI研究 2020年通年でカリフォルニア州オークランドにある59台の燃料電池バスを対象とした調査では、走行距離に対する平均維持費がディーゼルバスの維持費よりはるかに高く、35マイルあたり約62セントであるのに対し、XNUMXマイルあたりXNUMXセントであったことが判明した。ちなみに、これはハイブリッドバッテリーのディーゼル車両のXNUMXセントに非常に近かった。

この研究 NREL が南カリフォルニアから 10 台の燃料電池バスを 16 か月間運行したところ、走行距離あたりのコストは、OSTI の調査よりも低く、42 マイルあたり 35 セントでしたが、それでもディーゼルのベースラインである 37.3 マイルあたり XNUMX セントよりは高かったです。特に、推進関連のメンテナンスは全体の XNUMX% でした。

この NREL研究コーチェラに隣接する都市で長らく運行されているサンライン郡であるリバーサイド郡での燃料電池バスの2.5年間のメンテナンスを対象とした調査では、燃料電池バスの維持費が当時の古いCNGバスの56倍、XNUMXマイルあたりXNUMXセントだったことが判明した。最初の研究に非常に近いです。

もう少し検索してみると、維持費に関する英語で入手可能な他の実証データは見つかりませんでした。水素フォークリストの論文をいくつか見ましたが、メンテナンスやその他のコストを有益な方法で詳しく説明していませんでした。注記として、約 50,000 台の水素フォークリフトのほぼすべてが米国の配送センターにあり、水素燃料補給ステーションと最初のフォークリフト購入のために米国エネルギー省から多額の資金を受け取っています。また、1.2 年だけで世界中で 2022 万台のバッテリー式電動フォークリフトが購入されたことにも注目してください。

したがって、データセットは次のようになります。

カリフォルニアで行われた 3 つのバス隊による合計 8 年以上にわたるバス隊の調査では、ディーゼルベースラインよりもはるかに高いメンテナンスコストが判明しました。
ブリティッシュコロンビア州ウィスラーとフランスのポーのバス運行会社からの引用を含む出版された記事では、14 年間使用したウィスラーと XNUMX 年間使用したポーの両方のバス車両の維持費が非常に高額であったことが明らかになりました。 XNUMX 年間動きがゼロだったとしても、業界が成熟していることを示すものではありません。
シュタドラー社の幹部は、新品の車両の維持費ははるかに高いと述べたと記録に残っている。

私にとって明らかなことは、明らかにより複雑で故障しやすい水素トラックは、はるかに単純なバッテリー電気トラックとほぼ同じか、あるいは少し違うだろうという、文字通り何の証拠にもとづいて推測している大勢の交通研究者がいるということです。もっと高い。さらに、少なくともトランスミッションシステムが備わっているディーゼルトラックよりも維持費がはるかに安くなると彼らはみな考えています。

それらの誰も、25 年の歴史がある隣接する水素バスの保守データを調べたり、鉄道事業者の声明を調べたりしなかったようですが、その引用はかなり最近のものでした。彼らの誰も、水素トラックの試験を実施したOEMに行って、メンテナンスの経験について尋ねたことはないようだ。彼らの誰も、ヒュンダイ車所有者が請求した100,000万ドル以上の燃料電池交換費用に気づいていないようで、質問を始めた。

念のため言っておきますが、事実上すべてのバスにはバラード燃料電池が搭載されており、バラードが 25 年以上にわたって世界中で販売してきた技術です。 1.3年以来2000億ドルの損失。これは未熟なテクノロジーではなく、試行のたびに大規模な商業化に失敗しているだけです。

安価なグリーン水素の仮定と同様、メンテナンスの手間がかからない燃料電池トラックの仮定は、少しの精査にも耐えられません。 2010 年代の道路貨物の研究者は、根拠のない大雑把な仮定をいくつか立てましたが、2020 年代では、それらの仮定は頻繁に引用されるため、有効であると考えられています。

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