Водородные автопарки обходятся гораздо дороже в обслуживании, чем аккумуляторные и даже дизельные – CleanTechnica

Зарегистрируйте ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или же следите за нами в новостях Google!

---

Одна из интересных вещей, которыми я занимался, — это участие в обзорной группе европейского исследования по сравнению и моделированию декарбонизации тяжелых транспортных средств. Это означает, среди прочего, что я обращаю внимание на используемые предположения.

Поскольку статья находится на рассмотрении, а предположения проверяются и совершенствуются, я пока не буду называть автора или организацию. Речь идет не о том, ошибаются они или правы, а о множестве предположений, сделанных в отношении обслуживания тяжелых транспортных средств на топливных элементах, которые не выдерживают критики, но присутствуют во многих исследованиях, которые считаются заслуживающими доверия.

Начнем с первых принципов. Тяжелый автомобиль на топливных элементах, такой как грузовой грузовик или транзитный автобус, представляет собой электромобиль с аккумуляторной батареей и дополнительными компонентами трансмиссии на топливных элементах. Это означает, что аккумуляторная силовая установка включает в себя батареи, систему зарядки электричества без движущихся частей, за исключением крышки над вилкой, блок управления питанием для подачи электроэнергии по проводам к двигателю и двигатель. Есть датчики, компьютеризированное управление и тому подобное, но очень мало движущихся частей и очень мало того, что требует серьезного обслуживания. Это подтверждается исследованиями по техническому обслуживанию электромобилей, работающих исключительно на аккумуляторах.

Транспортное средство на топливных элементах — это гибридное транспортное средство с водородной батареей. Он добавляет сложный резервуар с водородом на 700 атмосфер или еще более сложный резервуар с жидким водородом с датчиком давления и системами сброса, сложную систему перемещения водородного топлива, которая должна иметь дело с очень большими изменениями давления в случае резервуаров под давлением или очень большого объема и следовательно, изменения давления, поскольку жидкий водород нагревается до газообразной формы, очень серьезные проблемы с управлением температурой и, следовательно, датчики управления температурой, приводы и компоненты в обоих случаях, дорогой топливный элемент с ограниченным сроком службы, для которого требуется чистый водород и чистый воздух, воздухозаборник и систему фильтрации, как результат, и выхлопную систему для удаления полученной воды из топливного элемента из транспортного средства без замерзания, следовательно, в виде нагревательного раствора.

Эта диаграмма, показывающая только процесс управления воздухом, который не требуется для электромобилей с аккумуляторной батареей, должна прояснить, что дополнительные компоненты автомобиля на топливных элементах нетривиальны. Есть еще много точек потенциального отказа и многое другое, требующее планового обслуживания.

Ближайший пример — гибридные электромобили. Данные по легковым автомобилям показывают, что обслуживание трансмиссии гибридных автомобилей обходится намного дороже, чем электромобилей с чистым аккумулятором, примерно столько же, сколько автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Одна из вещей, которые я критике Глубоко ошибочное исследование грузового транспорта, проведенное Международным советом по чистому транспорту в прошлом году, показало, что они добились значительного снижения затрат на техническое обслуживание грузовиков с водородной трансмиссией и никакого снижения затрат на аккумуляторные электрические грузовики. Фактически, они предположили, что тяжелые грузовики дальнего действия — единственный сегмент, в котором некоторые организации все еще надеются на топливные элементы — после 2030 года будут иметь очень схожие затраты на техническое обслуживание с аккумуляторными электрическими автомобилями, а затраты на техническое обслуживание будут эквивалентны затратам на обслуживание дизельных грузовиков сразу же.

Все цифры указаны в евро на 100 километров.

Когда я впервые просмотрел его, я ломал голову над тем, чтобы дать преимущество в развитии грузовиков на водородных топливных элементах по сравнению с электрическими грузовиками с аккумуляторной батареей. В конце концов, автобусы на топливных элементах проходят испытания по всему миру с 2000 года, а вилочные погрузчики на топливных элементах — дольше. Аккумуляторные электрические грузовики и автобусы сравнительно новы.

Но теперь я ломаю голову над тем, почему все верят, что тяжелые автомобили на водородных топливных элементах вообще не требуют особого обслуживания.

Я собирал неофициальные данные о затратах на техническое обслуживание. По, Франция, оператор автопарка дал понять, Когда в 2023 году после четырех лет эксплуатации они отказались от водородных автобусов, оказалось, что они требовали очень серьезного технического обслуживания и что поддержание их работоспособности было постоянной проблемой.

«На производственной станции больше проблем, чем ожидалось, а у автобусов много очень мелких поломок. Что касается меня, то я провожу там три четверти своего дня, хотя это всего лишь одна из 17 строк!»

Аналогичным образом, опыт десятилетней давности в Уистлере, Британская Колумбия, показал, что удвоить затраты на обслуживание, согласно самому Балларду.

По данным компании Ballard Power Systems Бернаби, которая производит двигатели на топливных элементах, обслуживание водородных автобусов Уистлера обходится в 1.34 доллара за километр по сравнению с 65 центами за километр для автобусов с дизельным двигателем.

Два автобусных оператора, разделенные десятилетием и океаном, имели одинаковый опыт работы с автобусами разных производителей. Но все же анекдотично. Если бы это были все данные, я бы списал их на пару неудачных опытов.

Но когда у менеджера по продажам комплектного оборудования для железнодорожных перевозок компании Stadler в Германии возникает такая ситуация, сказать о своей продукции, я думал, что что-то не так.

«Кроме того, водородные топливные элементы требуют значительно большего обслуживания, чем одни только батареи, и требуют замены в среднем в течение трех лет.

«Из-за этого, а также из-за наличия на борту водородного бака, техническое обслуживание, конечно, более сложное по сравнению с аккумуляторными поездами», — объяснил Обст, добавив, что водородным поездам также требуется батарея для резервного питания.

В результате, когда я увидел предположения об очень низких затратах на обслуживание в исследовании, которое я рассматриваю, я предоставил этот материал и предположил, что предположения о почти идентичных затратах на обслуживание неуместны. Ведущий исследователь указал на источник, и я пошел к нему. Это было исследование немецкой рабочей группы, аналогичное исследованию, которое я оценен пару месяцев назад.

Исследование, переведенное благодаря очень удобной онлайн-странице, которая теперь будет присылать мне электронные письма с просьбой дать им деньги навсегда, было исследованием 2020 года. Отчет семинара «Изменение привода коммерческих автомобилей: пути декарбонизации более сложных грузовиков с акцентом на электрификацию» от Национальной платформы Германии: Будущее усилий по мобильности.

Я углубился в это, ожидая найти ссылки на исследования и эмпирические данные. Я обнаружил, что три исследователя из двух учреждений — Вольфганг Шаде из M-Five и Патрик Фильч и Хайке Фламиг из Технического университета Гамбурга предоставили утверждения о техническом обслуживании без ссылок или цитат. В библиографии тоже не было ничего, что могло бы их объяснить. Я не смог найти никаких других исследований на немецком языке, которые могли бы быть источником, но поиск в Google немецкого языка не является моим главным навыком, поэтому я мог что-то пропустить.

Итак, у нас есть ICCT, M-Five и TUHH, которые утверждают, что цифры по техническому обслуживанию кажутся низкими, и до сих пор нет данных или исследований, подтверждающих их.

Я вернулся к исследованию ICCT TCO, чтобы посмотреть на количество их технического обслуживания, и там цитируется еще одна публикация ведущего автора за 2023 год, поэтому я пошел посмотреть это исследование. Он указывает на статью Ванга и др., опубликованную в Калифорнийском университете в Дэвисе в 2022 году: Оценка затрат на техническое обслуживание и ремонт тяжелых грузовиков с аккумуляторными батареями и топливными элементами.

Есть ли у него данные? Нет, нет, это не так. В нем перечислены отчеты, на которых он основан, четко указано, что данных, на которые можно было бы опираться, нет, и что все предполагали, что грузовики на топливных элементах будут примерно такими же, как электрические грузовики с аккумуляторной батареей, или, может быть, немного дороже.

На данный момент я получил полдюжины отчетов о двух континентах на двух языках и не нашел ничего, кроме догадок. Но у меня есть две цитаты от операторов автобусного парка, тип транспортного средства, который тесно связан и похож на тяжелые грузовики с высоким рабочим циклом, с разницей в десять лет, что ясно дает понять, что у них очень высокие затраты на техническое обслуживание, и цитата руководителя OEM-производителя поездов, который дает понять, что затраты на обслуживание его продукта на топливных элементах также намного выше. Фактически, он говорит, что никто не купит его, если в запросе предложений явно не будет указано на водородные поезда и ничего больше.

Это побудило меня пойти и просмотреть данные по техническому обслуживанию автобусов на топливных элементах в надежде, что, несмотря на все неудачи, которые были скрыты за 25 лет, в течение которых водородные автобусы были испытаны и заброшены в десятках мест по всему миру, кто-то действительно получил бы некоторые данные.

И вот, Калифорния пришла. Как всегда в США, они публикуют все о себе, предоставляя данные аналитикам вроде меня, чтобы они могли экстраполировать их на страны с гораздо меньшими бюджетами или с ощущением, что все будут о них заботиться.

Я нашел три исследования автобусных парков в трех различных транспортных организациях Калифорнии.

Эта Исследование OSTI в США парка из десяти автобусов на топливных элементах в Окленде, штат Калифорния, за весь 2020 год выяснилось, что средняя стоимость обслуживания за пройденное расстояние была намного выше, чем затраты на техническое обслуживание дизельных автобусов: около 59 центов за милю против 35 центов за милю. Между прочим, это было очень близко к стоимости дизельного парка с гибридной батареей, который стоил 62 цента.

Эта Исследование из Южной Калифорнии, проведенная NREL для 10 автобусов на топливных элементах за 16 месяцев, обнаружила, что затраты на пройденное расстояние ниже, чем в исследовании OSTI, и составляют 42 цента за милю, но все же выше базового уровня в 35 центов за милю для дизельного топлива. Примечательно, что расходы на техническое обслуживание двигательной установки составили 37.3% от общего объема.

Эта исследование NREL охватывающий шесть лет обслуживания автобусов на топливных элементах в округе Риверсайд, давно существующем округе Санлайн, соседнем городе Коачелла, обнаружил, что затраты на техническое обслуживание для парка топливных элементов были в 2.5 раза выше, чем для старого парка КПГ за этот период, 56 центов за милю или очень близко к первому исследованию.

Еще немного поиска не выявило других эмпирических данных на английском языке о затратах на техническое обслуживание. Я просмотрел пару списков водородных вилок, но в них не было полезного описания затрат на техническое обслуживание или других расходов. Следует отметить, что почти все из примерно 50,000 1.2 водородных вилочных погрузчиков находятся в США в распределительных центрах, которые получили много денег Министерства энергетики США на заправочные станции водородом и первоначальную покупку погрузчиков. Еще следует отметить, что только в 2022 году во всем мире было приобретено XNUMX миллиона аккумуляторных электрических погрузчиков.

Итак, теперь набор данных следующий:

• Исследования автобусного парка в Калифорнии, проведенные в течение восьми лет между тремя парками, показали гораздо более высокие затраты на техническое обслуживание, чем для базового дизельного двигателя.
• Опубликованные статьи с цитатами операторов автопарков из Уистлера, Британская Колумбия и По, Франция, ясно дают понять, что затраты на техническое обслуживание их автобусных парков, как 14-летнего опыта Уистлера, так и годового опыта По, были очень высокими. Десятилетие с нулевым движением не свидетельствует о взрослении отрасли.
• Руководитель Stadler официально заявил, что затраты на техническое обслуживание их новых поездов намного выше.

Мне кажется очевидным, что есть группа исследователей в области транспорта, которые предполагают, основываясь буквально на отсутствии доказательств, что явно более сложные и подверженные сбоям водородные грузовики будут примерно такими же, как и гораздо более простые электрические грузовики с аккумуляторной батареей, или, может быть, немного более дорогой. Кроме того, все они предполагают, что их обслуживание будет намного дешевле, чем дизельных грузовиков, где, по крайней мере, у них есть система трансмиссии, на которую можно указать.

Никто из них, похоже, не проверил данные по техническому обслуживанию соседних водородных автобусов, история которых насчитывает 25 лет, и не посмотрел заявления железнодорожных операторов, хотя эта цитата была довольно недавней. Никто из них, похоже, не обращался к OEM-производителям, которые проводили испытания водородных грузовиков, и не спрашивал об опыте технического обслуживания. Никто из них, похоже, не заметил, что владелец автомобиля Hyundai заплатил за замену топливного элемента более 100,000 XNUMX долларов, и не начал задавать вопросы.

Напомним, что практически во всех этих автобусах установлены топливные элементы Ballard — технология, которую Ballard продает по всему миру уже более 25 лет. убытки в $1.3 млрд с 2000 года. Это не незрелая технология, она просто не может быть коммерциализирована в больших масштабах после каждого отдельного испытания.

Как и предположение о дешевом «зеленом» водороде, предположение о грузовиках на топливных элементах, не требующих особого обслуживания, не выдерживает ни малейшей проверки. Исследователи автомобильных грузоперевозок в 2010-х годах сделали несколько необоснованных и необоснованных предположений, а в 2020-х эти предположения считаются обоснованными, потому что их так часто цитировали.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/