Hydrogenflåter er mye dyrere å vedlikeholde enn batteri og til og med diesel – CleanTechnica

Meld deg på daglige nyhetsoppdateringer fra CleanTechnica på e-post. Eller følg oss på Google Nyheter!

---

En av de interessante tingene jeg har gjort er å delta i en gjennomgangsgruppe for en europeisk studie om sammenligninger og simuleringer av avkarbonisering av tunge kjøretøy. Det betyr blant annet at jeg pirker på forutsetningene som brukes.

Siden artikkelen er under vurdering og forutsetninger blir testet og forbedret, vil jeg ikke identifisere forfatteren eller organisasjonen på dette tidspunktet. Dette handler ikke om at de har feil eller rett, men om en haug med antagelser som gjøres om vedlikehold av tunge brenselbiler som ikke tåler gransking, men som likevel er i mange studier som anses som troverdige.

La oss starte med de første prinsippene. Et kraftig brenselcellekjøretøy som en godsbil eller transittbuss er et batterielektrisk kjøretøy med ekstra brenselcelledrivverkskomponenter. Det betyr at batteridrevet har batterier, et elektrisitetsladesystem uten bevegelige deler bortsett fra klaffen over støpselet, en strømstyringsenhet for å flytte elektrisitet over ledninger til motoren, og en motor. Det er sensorer, datastyrte kontroller og lignende, men svært få bevegelige deler og svært lite som krever mye vedlikehold. Det er født ut av vedlikeholdsstudier av rene elektriske batterikjøretøyer.

Et brenselcellekjøretøy er et hydrogenhybridbil med batteri. Den legger til en sofistikert 700 atmosfæres hydrogentank eller en enda mer sofistikert flytende hydrogentank med trykksensor og avlastningssystemer, et komplekst hydrogendrivstoff-bevegelsessystem som må håndtere svært store trykkendringer når det gjelder trykktankene eller veldig stort volum og derfor trykkendringer når flytende hydrogen varmes opp til gassform, svært store varmestyringsutfordringer og derav termiske styringssensorer, aktuatorer og komponenter i begge tilfeller, en dyr og levetidsbegrenset brenselcelle som krever rent hydrogen og og ren luft, et luftinntak og et filtreringssystem som et resultat og et eksosanlegg for å flytte det resulterende vannet fra brenselcellen ut av kjøretøyet uten å fryse, derav en oppvarmingsløsning.

Dette diagrammet av bare luftstyringsprosessen, som ikke er nødvendig for elektriske batterikjøretøyer, bør gjøre det klart at de tilførte komponentene til et brenselcellekjøretøy er ikke-trivielle. Det er mange flere punkter med potensielle feil og mange flere ting som krever planlagt vedlikehold.

Det nærmeste eksemplet er hybridelektriske kjøretøy. Dataene fra lette kjøretøy viser at vedlikehold på drivverket koster mye mer på hybridkjøretøy enn på rene batterielektriske kjøretøy, omtrent det samme som forbrenningskjøretøyer.

En av tingene jeg kritisert International Council on Clean Transportations dypt mangelfulle lastebilundersøkelse om fjoråret var at de hadde betydelige forbedringer i vedlikeholdskostnadene for lastebiler med hydrogendrevne tog og ingen for batterielektriske lastebiler. Faktisk antok de at tunge lastebiler med lang rekkevidde - det eneste segmentet der noen organisasjoner fortsatt har håp om brenselceller - ville ha svært like vedlikeholdskostnader som batterielektriske etter 2030, og tilsvarende vedlikeholdskostnader som dieselbiler umiddelbart.

Tallene er alle i euro per 100 kilometer.

Da jeg først anmeldte den, klørte jeg meg i hodet om å gi fordelen av tvilen til modning av hydrogenbrenselcellebiler vs batterielektriske lastebiler. Tross alt har brenselcellebusser kjørt rundt i verden i forsøk siden 2000, og brenselcellegaffeltrucker lenger. Batteridrevne elektriske lastebiler og busser er relativt nye.

Men nå klør jeg meg i hodet om hvorfor alle tror tunge kjøretøyer med hydrogenbrenselceller i det hele tatt vil ha lite vedlikehold.

Jeg har samlet inn anekdotiske data om vedlikeholdskostnader. Pau, Frankrike flåteoperatør gjorde det klart da de droppet hydrogenbussene i 2023 etter fire års drift, at de hadde hatt svært mye vedlikehold, og at det var en konstant utfordring å holde dem i gang.

– Produksjonsstasjonen har flere problemer enn forventet, og bussene har mange små havarier. Når det gjelder meg, tilbringer jeg tre fjerdedeler av dagene mine der, selv om det bare er en av 17 linjer!»

Tilsvarende, Whistler, BC erfaring fra et tiår tidligere funnet doble vedlikeholdskostnadene, per Ballard selv.

Ifølge Burnabys Ballard Power Systems, som produserer brenselcellemotorer, koster Whistlers hydrogenbusser 1.34 dollar per kilometer å vedlikeholde, mot 65 cent per kilometer for dieseldrevne busser.

To bussoperatører, adskilt av et tiår og et hav, hadde begge identiske erfaringer med busser fra forskjellige produsenter. Men likevel anekdotisk. Hvis det var alle dataene, ville jeg avskrevet det til et par dårlige erfaringer.

Men når en rail OEM-salgssjef for Stadler i Tyskland har dette til si om sine egne produkter, jeg trodde det var noe galt.

"I tillegg krever hydrogenbrenselceller betydelig mer vedlikehold enn et batteri alene, og krever utskifting innen tre år i gjennomsnitt.

"På grunn av dette og hydrogentanken om bord er vedlikeholdsinnsatsen selvfølgelig mer kompleks sammenlignet med batteritog," forklarte Obst og la til at hydrogentog også krever et batteri for reservestrøm.

Som et resultat, da jeg så forutsetninger for svært lave vedlikeholdskostnader i studien jeg gjennomgår, ga jeg dette materialet og antydet at forutsetninger om nesten identiske vedlikeholdskostnader var upassende. Hovedforskeren pekte på kilden, så jeg gikk til det. Det var en tysk arbeidsgruppestudie, i samme innsats som studien I vurdert for et par måneder siden.

Studien, oversatt takket være en veldig hendig nettside som kommer til å sende meg bedende e-poster om å gi dem penger for alltid nå, var 2020 Workshop Report Changing Drive of Commercial Vehicles: Måter å dekarbonisere vanskeligere lastebiler med fokus på elektrifisering fra den tyske nasjonale plattformen: Fremtiden for mobilitetsinnsats.

Jeg dykket inn i det i forventning om å finne en referanse til studier og empiriske data. Det jeg fant var at tre forskere fra to institusjoner - Wolfgang Schade fra M-Five og Patrick Fieltsch og Heike Flamig fra det tekniske universitetet i Hamburg hadde gitt vedlikeholdspåstander uten referanser eller siteringer. Det var ingenting i bibliografien som kunne forklare dem heller. Jeg kunne ikke finne noen andre studier på tysk som kan ha vært kilden, men googling på tysk er ikke min beste ferdighet, så jeg kan ha gått glipp av noe.

Så vi har ICCT, M-Five og TUHH som alle hevder det som ser ut til å være lave tall for vedlikehold og så langt ingen data eller studier som støtter dem.

Jeg gikk tilbake til ICCT TCO-studien for å se på vedlikeholdstallene deres, og den siterer en annen 2023-publikasjon av hovedforfatteren, så jeg gikk for å se på den studien. Det peker på en artikkel fra University of California, Davis fra 2022 av Wang et al. Estimere vedlikeholds- og reparasjonskostnader for elektriske batterier og brenselcelle tunge lastebiler.

Har den data? Nei, nei det gjør det ikke. Den lister opp rapportene den trakk på, sa tydelig at det ikke var noen data å trekke på, og at alle antok at brenselcellebiler ville være omtrent det samme som batterielektriske lastebiler eller kanskje litt dyrere.

Så langt er jeg et halvt dusin rapporter på to kontinenter på to språk og har ikke funnet noe annet enn gjettearbeid. Men jeg har to sitater fra bussflåteoperatører, en kjøretøytype som er sterkt tilstøtende og ligner på tunge lastebiler med høy driftssyklus, et tiår fra hverandre, noe som gjør det klart at de har svært høye vedlikeholdskostnader og et tilbud fra en OEM-leder for tog som gjør det klart at hans brenselcelleprodukts vedlikeholdskostnader også er mye høyere. Faktisk sier han at ingen ville kjøpe det med mindre forespørselen om forslag eksplisitt ba om hydrogentog og ingenting annet.

Dette førte til at jeg gikk og så på vedlikeholdsdata for brenselcellebusser, med håp om at til tross for alle feilene som har blitt feid under teppet i løpet av de 25 årene som hydrogenbusser har blitt utprøvd og forlatt på dusinvis av steder rundt om i verden, noen ville faktisk fanget noen data.

Og se, California kom gjennom. Som alltid med USA, publiserer de alt om seg selv, og gjør data tilgjengelig for analytikere som meg for å prøve å ekstrapolere til steder med langt lavere budsjetter eller en følelse av at alle vil bry seg om dem.

Jeg fant tre studier av bussflåter i tre forskjellige transittorganisasjoner i California,

Dette USAs OSTI-studie av en flåte på ti brenselcellebusser i Oakland, California for hele året 2020 fant at gjennomsnittlig vedlikehold for tilbakelagt distanse var mye høyere enn vedlikeholdskostnadene for dieselbusser, omtrent 59 cent per mil mot 35 cent per mil. Det var forøvrig veldig nær hybridbatteridieselflåten, som var på 62 øre.

Dette studere fra Sør-California av NREL av av 10 brenselcellebusser i 16 måneder fant kostnadene per tilbakelagt distanse lavere enn OSTI-studien på 42 cent per mil, men fortsatt høyere enn 35 cent per mil diesel grunnlinje. Spesielt var fremdriftsrelatert vedlikehold 37.3% av totalen.

Dette NREL studie som dekker seks års vedlikehold for brenselcellebusser i Riverside County, det langvarige Sunline County, Coachella tilstøtende by, fant at vedlikeholdskostnadene var 2.5 ganger høyere for brenselcelleflåten enn den eldre CNG-flåten for perioden, 56 cent per mil eller svært nær den første studien.

Litt mer søking fant ingen andre empiriske data tilgjengelig på engelsk om vedlikeholdskostnader. Jeg så på et par hydrogengaffelpapirer, men de brøt ikke ut vedlikehold eller andre kostnader på en nyttig måte. Som en merknad er nesten alle de rundt 50,000 1.2 hydrogengaffeltruckene i USA i distribusjonssentre som mottok mye amerikanske DOE-penger for hydrogenbensinstasjoner og innledende gaffeltruckkjøp. Og som et annet notat, ble 2022 millioner batterielektriske gaffeltrucker kjøpt globalt i XNUMX alene.

Så nå er datasettet følgende:

• Bussflåtestudier fra California på til sammen over åtte år mellom tre flåter fant mye høyere vedlikeholdskostnader enn for en dieselbaselinje.
• Publiserte artikler med sitater fra flåteoperatører i Whistler, BC og Pau, Frankrike, gjør det klart at vedlikeholdskostnadene for bussflåtene deres, både den 14 år gamle Whistler-erfaringen og den ett år gamle Pau-opplevelsen var svært høye. Et tiår med null bevegelse er ikke et tegn på en modnende industri.
• Stadler-sjefen sa at vedlikeholdskostnadene er mye høyere for deres splitter nye tog.

For meg er det som ser ut til å være klart at det er en haug med transportforskere som alle gjetter basert på bokstavelig talt ingen bevis for at klart mer komplekse og sviktutsatte hydrogenlastebiler vil være omtrent det samme som mye enklere batterielektriske lastebiler, eller kanskje litt. dyrere. Videre antar de alle at de vil være mye billigere å vedlikeholde enn dieselbiler, der de i det minste har girsystemet å peke på.

Ingen av dem ser ut til å ha gått for å se på vedlikeholdsdata for nærliggende hydrogenbusser der det er en 25-årig historie, eller sett på erklæringer fra jernbaneoperatører, selv om dette sitatet var ganske nylig. Ingen av dem ser ut til å ha gått til OEM-er som har kjørt utprøving av hydrogenbiler og spurt om vedlikeholdserfaringer. Ingen av dem ser ut til å ha lagt merke til $100,000 XNUMX+ brenselcelleutskiftingsavgiften en Hyundai-bileier hadde og begynte å stille spørsmål.

Som en påminnelse, praktisk talt alle disse bussene har Ballard brenselceller i seg, teknologi som Ballard har solgt globalt i over 25 år, med tap på 1.3 milliarder dollar siden 2000. Dette er ikke en umoden teknologi, den klarer bare ikke å kommersialisere i stor skala etter hver eneste prøveversjon.

I likhet med antagelsen om billig grønt hydrogen, står ikke antagelsen om brenselcellebiler med lavt vedlikehold opp til den minste gransking. Veifraktforskere på 2010-tallet gjorde noen grunnløse og lave antakelser, og på 2020-tallet anses disse forutsetningene som gyldige fordi de har blitt sitert så ofte.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
• kilde: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/