Waterstofvloten zijn veel duurder in onderhoud dan batterijen en zelfs diesel – CleanTechnica

MELD U AAN VOOR dagelijkse nieuwsupdates van CleanTechnica op e-mail. Of volg ons op Google Nieuws!

---

Een van de interessante dingen die ik heb gedaan, is deelname aan een beoordelingsgroep voor een Europees onderzoek naar vergelijkingen en simulaties van het koolstofvrij maken van zware voertuigen. Dat betekent onder meer dat ik me aan het irriteren ben aan de aannames die gebruikt worden.

Omdat het artikel wordt beoordeeld en aannames worden getest en verbeterd, zal ik de auteur of organisatie op dit moment niet identificeren. Het gaat hier niet om het feit dat ze ongelijk of gelijk hebben, maar om een ​​aantal aannames die worden gedaan over het onderhoud van zware voertuigen met brandstofcellen, die de kritiek niet kunnen doorstaan, maar toch in veel onderzoeken voorkomen die als geloofwaardig worden beschouwd.

Laten we beginnen met de eerste principes. Een zwaar brandstofcelvoertuig, zoals een vrachtauto of transitbus, is een batterij-elektrisch voertuig met toegevoegde brandstofcelaandrijflijncomponenten. Dat betekent dat de batterijaandrijflijn batterijen heeft, een elektriciteitslaadsysteem zonder bewegende delen behalve de klep over de stekker, een energiebeheereenheid om elektriciteit via draden naar de motor te verplaatsen, en een motor. Er zijn sensoren, computergestuurde bedieningselementen en dergelijke, maar heel weinig bewegende delen en heel weinig dat veel onderhoud vergt. Dat blijkt uit onderhoudsstudies van puur batterij-elektrische voertuigen.

Een brandstofcelvoertuig is een waterstofhybride voertuig op batterijen. Het voegt een geavanceerde waterstoftank van 700 atmosfeer toe of een nog geavanceerdere tank voor vloeibare waterstof met druksensor en ontlastsystemen, een complex bewegingssysteem voor waterstofbrandstof dat te maken heeft met zeer grote drukveranderingen in het geval van tanks onder druk of met zeer grote volumes en vandaar drukveranderingen als vloeibare waterstof wordt opgewarmd tot gasvormige vorm, zeer grote uitdagingen op het gebied van thermisch beheer en dus sensoren, actuatoren en componenten voor thermisch beheer in beide gevallen, een dure brandstofcel met beperkte levensduur die zuivere waterstof en schone lucht vereist, een luchtinlaat en een filtersysteem als resultaat en een uitlaatsysteem om het resulterende water uit de brandstofcel uit het voertuig te verplaatsen zonder te bevriezen, vandaar een verwarmingsoplossing.

Dit diagram van alleen het luchtbeheerproces, dat niet vereist is voor elektrische voertuigen op batterijen, moet duidelijk maken dat de toegevoegde componenten van een brandstofcelvoertuig niet triviaal zijn. Er zijn nog veel meer mogelijke storingspunten en nog veel meer zaken die gepland onderhoud vergen.

Het meest nabije voorbeeld zijn hybride elektrische voertuigen. Uit de gegevens van lichte voertuigen blijkt dat onderhoud aan de aandrijflijn bij hybride voertuigen veel duurder is dan bij puur batterij-elektrische voertuigen, ongeveer evenveel als bij voertuigen met verbrandingsmotor.

Een van de dingen die ik kritiek Uit het zeer gebrekkige vrachtwagenonderzoek van de International Council on Clean Transportation van vorig jaar bleek dat ze aanzienlijke verbeteringen in de onderhoudskosten hadden voor vrachtwagens met waterstofaandrijving en geen voor batterij-elektrische vrachtwagens. Ze gingen er zelfs van uit dat zware vrachtwagens voor de lange afstand – het enige segment waar sommige organisaties nog steeds hoop koesteren op brandstofcellen – na 2030 zeer vergelijkbare onderhoudskosten zouden hebben als batterij-elektrische vrachtwagens, en onmiddellijk gelijkwaardige onderhoudskosten voor dieselvrachtwagens.

De cijfers zijn allemaal in euro's per 100 kilometer.

Toen ik het voor het eerst beoordeelde, krabde ik mijn hoofd erover dat ik het voordeel van de twijfel zou geven aan de rijping van waterstof-brandstofceltrucks versus batterij-elektrische vrachtwagens. Brandstofcelbussen rijden immers al sinds 2000 over de hele wereld in proefvaarten, en brandstofcelvorkheftrucks al langer. Batterij-elektrische vrachtwagens en bussen zijn relatief nieuw.

Maar nu vraag ik me af waarom iedereen gelooft dat zware voertuigen met waterstofbrandstofcellen überhaupt weinig onderhoud zullen vergen.

Ik heb anekdotische gegevens verzameld over onderhoudskosten. De vlootbeheerder van Pau, Frankrijk heeft het duidelijk gemaakt Toen ze de waterstofbussen in 2023 na vier jaar in gebruik hadden gedumpt, hadden ze zeer veel onderhoud nodig en was het een constante uitdaging om ze draaiende te houden.

“Het productiestation heeft meer problemen dan verwacht en de bussen hebben veel kleine defecten. Wat mij betreft, ik breng er driekwart van mijn dagen door, ook al is het maar één van de zeventien lijnen!”

Op dezelfde manier werd de ervaring van Whistler, BC van tien jaar eerder gevonden verdubbel de onderhoudskosten, volgens Ballard zelf.

Volgens Burnaby's Ballard Power Systems, die brandstofcelmotoren produceert, kosten de waterstofbussen van Whistler $1.34 per kilometer in onderhoud, tegenover 65 cent per kilometer voor dieselbussen.

Twee busbedrijven, gescheiden door een decennium en een oceaan, hadden allebei identieke ervaringen met bussen van verschillende fabrikanten. Maar toch, anekdotisch. Als dat alle gegevens waren, zou ik het opschrijven vanwege een paar slechte ervaringen.

Maar als een OEM-verkoopmanager voor het spoor bij Stadler in Duitsland dit te horen krijgt vertellen over zijn eigen producten, Ik dacht dat er iets aan de hand was.

“Bovendien hebben waterstofbrandstofcellen aanzienlijk meer onderhoud nodig dan batterijen alleen, waardoor vervanging gemiddeld binnen drie jaar nodig is.

“Door dit en de waterstoftank aan boord is het onderhoud uiteraard complexer vergeleken met batterijtreinen”, legt Obst uit, eraan toevoegend dat waterstoftreinen ook een batterij nodig hebben als back-upstroom.”

Als gevolg hiervan heb ik, toen ik in het onderzoek dat ik aan het beoordelen was, zeer lage onderhoudskosten aannames tegenkwam, dit materiaal verstrekt en gesuggereerd dat aannames van vrijwel identieke onderhoudskosten ongepast waren. De hoofdonderzoeker wees naar de bron, dus daar ging ik naartoe. Het was een Duitse werkgroepstudie, in dezelfde opzet als studie I een paar maanden geleden beoordeeld.

Het onderzoek, vertaald dankzij een zeer handige online webpagina die mij nu smekende e-mails zal sturen om ze voor altijd geld te geven, was het onderzoek van 2020 Workshoprapport Het rijgedrag van bedrijfsvoertuigen veranderen: manieren om moeilijkere vrachtwagens koolstofvrij te maken met de nadruk op elektrificatie van het Duitse Nationale Platform: De toekomst van mobiliteitsinspanningen.

Ik dook daarin in de verwachting een verwijzing naar studies en empirische gegevens te vinden. Wat ik ontdekte was dat drie onderzoekers van twee instellingen – Wolfgang Schade van M-Five en Patrick Fieltsch en Heike Flamig van de Technische Universiteit van Hamburg onderhoudsbeweringen hadden verstrekt zonder referentie of citaten. Er was ook niets in de bibliografie dat ze zou kunnen verklaren. Ik kon geen andere studies in het Duits vinden die de bron zouden kunnen zijn, maar Googlen in het Duits is niet mijn topvaardigheid, dus misschien heb ik iets gemist.

We hebben dus ICCT, M-Five en TUHH die allemaal beweren dat er weinig onderhoud nodig is, en tot nu toe zijn er geen gegevens of onderzoeken die dit ondersteunen.

Ik ging terug naar het ICCT TCO-onderzoek om naar hun onderhoudsnummers te kijken, en het citeert een andere publicatie uit 2023 van de hoofdauteur, dus ging ik naar dat onderzoek kijken. Het verwijst naar een artikel van de University of California, Davis uit 2022 van Wang et al. Een schatting maken van de onderhouds- en reparatiekosten voor zware vrachtwagens op batterijen en op brandstofcellen.

Heeft het gegevens? Nee, nee, dat is niet zo. Het geeft een overzicht van de rapporten waar het zich op heeft gebaseerd, waarin duidelijk wordt gesteld dat er geen gegevens zijn waaruit kan worden geput en dat iedereen ervan uitgaat dat vrachtwagens met brandstofcellen ongeveer hetzelfde zouden zijn als elektrische vrachtwagens met batterijen, of misschien iets duurder.

Tot nu toe heb ik een half dozijn rapporten binnen op twee continenten in twee talen en heb ik niets anders gevonden dan giswerk. Maar ik heb twee citaten van exploitanten van busvloot, een voertuigtype dat sterk aangrenzend is en vergelijkbaar is met zware vrachtwagens met een hoge inschakelduur, met een tussenpoos van tien jaar, waaruit duidelijk blijkt dat ze zeer hoge onderhoudskosten hebben, en een citaat van een OEM-directeur van treinen die maakt duidelijk dat de onderhoudskosten van zijn brandstofcelproduct ook veel hoger zijn. Sterker nog, hij zegt dat niemand het zou kopen, tenzij in het verzoek tot voorstel expliciet werd opgeroepen tot waterstoftreinen en niets anders.

Dit bracht mij ertoe de onderhoudsgegevens van brandstofcelbussen te gaan bekijken, in de hoop dat ondanks alle mislukkingen die onder het tapijt zijn geveegd in de 25 jaar dat waterstofbussen op tientallen plaatsen in de wereld zijn uitgeprobeerd en verlaten, iemand zou daadwerkelijk enkele gegevens hebben vastgelegd.

En zie, Californië kwam er doorheen. Zoals altijd in de VS publiceren ze alles over zichzelf, waardoor gegevens beschikbaar worden gesteld aan analisten zoals ik, zodat ze kunnen proberen te extrapoleren naar plaatsen met veel lagere budgetten of met het gevoel dat iedereen om hen zal geven.

Ik heb drie onderzoeken gevonden naar busvloten bij drie verschillende vervoersorganisaties in Californië.

Deze Amerikaans OSTI-onderzoek Uit een vloot van tien brandstofcelbussen in Oakland, Californië voor het volledige jaar 2020 bleek dat het gemiddelde onderhoud voor de afgelegde afstand veel hoger was dan de onderhoudskosten voor dieselbussen, ongeveer 59 cent per mijl versus 35 cent per mijl. Dat lag overigens heel dicht bij de hybride batterijdieselvloot, die op 62 cent lag.

Deze studies uit Zuid-Californië vonden NREL van 10 brandstofcelbussen gedurende 16 maanden dat de kosten per afgelegde afstand lager waren dan in het OSTI-onderzoek (42 cent per mijl), maar nog steeds hoger dan de dieselbasislijn van 35 cent per mijl. Opvallend was dat het voortstuwingsgerelateerde onderhoud 37.3% van het totaal bedroeg.

Deze NREL-studie Uit zes jaar onderhoud voor brandstofcelbussen in Riverside County, de langlopende Sunline County, Coachella aangrenzende stad, bleek dat de onderhoudskosten voor de brandstofcelvloot voor die periode 2.5 maal hoger waren dan voor de oudere CNG-vloot, namelijk 56 cent per mijl of heel dicht bij de eerste studie.

Bij wat verder zoeken zijn er geen andere empirische gegevens beschikbaar in het Engels over onderhoudskosten. Ik heb een paar waterstofvorklijstpapieren bekeken, maar daar werden de onderhouds- of andere kosten niet op een nuttige manier uitgelicht. Ter informatie: bijna alle ongeveer 50,000 waterstofvorkheftrucks bevinden zich in de VS in distributiecentra die veel US DOE-geld hebben ontvangen voor waterstoftankstations en de initiële aankoop van een vorkheftruck. En nog een opmerking: alleen al in 1.2 werden er wereldwijd 2022 miljoen elektrische vorkheftrucks met batterij aangeschaft.

Dus nu is de dataset als volgt:

• Uit onderzoek naar busvloot uit Californië over een periode van in totaal acht jaar tussen drie vloten blijkt dat de onderhoudskosten veel hoger zijn dan voor een dieselbasislijn.
• Gepubliceerde artikelen met citaten van wagenparkbeheerders uit Whistler, BC en Pau, Frankrijk, maken duidelijk dat de onderhoudskosten voor hun busvloten, zowel de 14 jaar oude Whistler-ervaring als de één jaar oude Pau-ervaring, erg hoog waren. Een decennium zonder beweging is niet indicatief voor een volwassen wordende industrie.
• De bekende Stadler-directeur zegt dat de onderhoudskosten voor hun gloednieuwe treinen veel hoger zijn.

Wat voor mij duidelijk lijkt, is dat er een aantal transportonderzoekers zijn die allemaal op basis van letterlijk geen bewijs vermoeden dat duidelijk complexere en storingsgevoelige waterstoftrucks ongeveer hetzelfde zullen zijn als veel eenvoudigere elektrische vrachtwagens op batterijen, of misschien een beetje duurder. Verder gaan ze er allemaal van uit dat ze veel goedkoper in onderhoud zullen zijn dan dieseltrucks, waar ze tenminste over een transmissiesysteem beschikken waar ze naar kunnen verwijzen.

Geen van hen lijkt te zijn gaan kijken naar onderhoudsgegevens van dicht bij elkaar gelegen waterstofbussen met een geschiedenis van 25 jaar, of naar verklaringen van spoorwegexploitanten, hoewel dat citaat vrij recent was. Geen van hen lijkt naar OEM’s te zijn gegaan die tests met waterstoftrucks hebben uitgevoerd en naar onderhoudservaringen te hebben gevraagd. Geen van hen lijkt de $100,000+ kosten voor het vervangen van de brandstofcel van een eigenaar van een Hyundai-auto te hebben opgemerkt en begon vragen te stellen.

Ter herinnering: vrijwel al deze bussen zijn voorzien van Ballard-brandstofcellen, een technologie die Ballard al meer dan 25 jaar wereldwijd verkoopt, met verliezen van 1.3 miljard dollar sinds 2000. Dit is geen onvolwassen technologie; het slaagt er gewoon niet in om na elke proef op grote schaal te commercialiseren.

Net als de veronderstelling van goedkope groene waterstof, is de veronderstelling van onderhoudsarme brandstofcelvrachtwagens niet bestand tegen de minste kritiek. Onderzoekers op het gebied van het goederenvervoer over de weg hebben in de jaren 2010 een aantal ongefundeerde en ongefundeerde aannames gedaan en in de jaren 2020 worden deze aannames als geldig beschouwd omdat ze zo vaak zijn aangehaald.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/