Vodikove flote so veliko dražje za vzdrževanje kot baterije in celo dizelsko gorivo – CleanTechnica

Prijavite se na dnevne posodobitve novic podjetja CleanTechnica na e-pošto. oz spremljajte nas v Googlu News!

---

Ena od zanimivih stvari, ki sem jih počel, je sodelovanje v revizijski skupini za evropsko študijo o primerjavah in simulacijah dekarbonizacije težkih vozil. To med drugim pomeni, da preizkušam uporabljene predpostavke.

Ker je članek v pregledu in se predpostavke preizkušajo in izboljšujejo, trenutno ne bom identificiral avtorja ali organizacije. Ne gre za to, da so napačne ali pravilne, ampak za vrsto predpostavk o vzdrževanju težkih vozil na gorivne celice, ki ne vzdržijo nadzora, a so v številnih študijah, ki veljajo za verodostojne.

Začnimo s prvimi načeli. Težko vozilo na gorivne celice, kot je tovorni tovornjak ali tranzitni avtobus, je baterijsko električno vozilo z dodanimi komponentami pogona na gorivne celice. To pomeni, da ima baterijski napajalni sklop baterije, sistem za polnjenje električne energije brez gibljivih delov, razen lopute nad vtičem, enoto za upravljanje napajanja za prenos električne energije po žicah do motorja in motor. Obstajajo senzorji, računalniško krmiljenje in podobno, vendar zelo malo gibljivih delov in zelo malo, ki zahteva veliko vzdrževanja. To je razvidno iz študij vzdrževanja čisto baterijskih električnih vozil.

Vozilo na gorivne celice je baterijsko vodikovo hibridno vozilo. Doda sofisticiran rezervoar za vodik s 700 atmosferami ali še bolj sofisticiran rezervoar za tekoči vodik s senzorjem tlaka in razbremenilnimi sistemi, kompleksen sistem za premikanje vodikovega goriva, ki se mora spopadati z zelo velikimi spremembami tlaka v primeru rezervoarjev pod tlakom ali zelo velike prostornine in zato se tlak spremeni, ko se tekoči vodik segreje v plinasto obliko, zelo veliki izzivi upravljanja toplote in zato senzorji upravljanja toplote, aktuatorji in komponente v obeh primerih, draga gorivna celica z omejeno življenjsko dobo, ki zahteva čisti vodik in čist zrak, dovod zraka in filtrirni sistem kot rezultat ter izpušni sistem za premikanje nastale vode iz gorivne celice iz vozila brez zmrzovanja, torej rešitev za ogrevanje.

Ta diagram samo procesa upravljanja zraka, ki ni potreben za baterijska električna vozila, se spomnite, bi moral pojasniti, da dodane komponente vozila na gorivne celice niso trivialne. Obstaja veliko več točk potencialne okvare in veliko več stvari, ki zahtevajo načrtovano vzdrževanje.

Najbližji primer so hibridna električna vozila. Podatki za lahka vozila kažejo, da vzdrževanje pogonskega sklopa stane veliko več pri hibridnih vozilih kot pri čisto baterijskih električnih vozilih, približno enako kot pri vozilih z notranjim izgorevanjem.

Ena izmed stvari jaz kritizirali Lanskoletna zelo napačna študija tovornjakov Mednarodnega sveta za čisti transport je pokazala, da so znatno znižali stroške vzdrževanja za tovornjake s pogonom na vodik in nič za baterijske električne tovornjake. Pravzaprav so domnevali, da bodo imeli težki tovornjaki z dolgim ​​dosegom – edini segment, kjer nekatere organizacije še vedno upajo na gorivne celice – po letu 2030 zelo podobne stroške vzdrževanja kot električni tovornjaki z baterijami in takoj enake stroške vzdrževanja kot dizelski tovornjaki.

Vse številke so v evrih na 100 kilometrov.

Ko sem ga prvič pregledal, sem se praskal po glavi, da bi dal prednost dvomu v zorenje tovornjakov na vodikove gorivne celice v primerjavi z baterijskimi električnimi tovornjaki. Konec koncev avtobusi na gorivne celice že od leta 2000 testirajo po vsem svetu, viličarji na gorivne celice pa dlje. Baterijska električna tovorna vozila in avtobusi so razmeroma novi.

Zdaj pa se praskam po glavi, zakaj vsi verjamejo, da bo za težka vozila na vodikove gorivne celice sploh treba vzdrževati.

Zbiral sem anekdotične podatke o stroških vzdrževanja. Upravljavec flote Pau, Francija jasno povedal ko so leta 2023 po štirih letih obratovanja opustili avtobuse na vodik, je bilo zanje potrebno zelo veliko vzdrževanja in da je bilo njihovo vzdrževanje nenehen izziv.

»Proizvodna postaja ima več težav, kot je bilo pričakovano, avtobusi pa imajo veliko zelo majhnih okvar. Jaz pa tam preživim tri četrtine svojih dni, čeprav je le ena od 17 linij!«

Podobno so ugotovili izkušnje iz Whistlerja, BC iz pred desetletjem podvojite stroške vzdrževanja, po samem Ballardu.

Po podatkih podjetja Burnaby's Ballard Power Systems, ki proizvaja motorje na gorivne celice, Whistlerjevi avtobusi na vodik stanejo 1.34 USD na kilometer za vzdrževanje v primerjavi s 65 centi na kilometer za avtobuse na dizelski pogon.

Dva avtobusna prevoznika, ločena z desetletjem in oceanom, sta imela enake izkušnje z avtobusi različnih proizvajalcev. A vseeno, anekdotično. Če bi bili to vsi podatki, bi jih odpisal par slabim izkušnjam.

Toda ko mora vodja prodaje OEM za železnice za Stadler v Nemčiji to storiti o svojih izdelkih, sem mislil, da se nekaj dogaja.

»Poleg tega vodikove gorivne celice zahtevajo bistveno več vzdrževanja kot same baterije, saj jih je treba v povprečju zamenjati v treh letih.

"Zaradi tega in rezervoarja za vodik na vozilu je vzdrževanje seveda bolj zapleteno v primerjavi z baterijskimi vlaki," je pojasnil Obst in dodal, da vodikovi vlaki potrebujejo tudi baterijo za rezervno napajanje.

Zato sem, ko sem v študiji, ki jo pregledujem, videl predpostavke o zelo nizkih stroških vzdrževanja, zagotovil to gradivo in predlagal, da so predpostavke o skoraj enakih stroških vzdrževanja neustrezne. Vodilni raziskovalec je pokazal na vir, zato sem šel k njemu. To je bila študija nemške delovne skupine, ki je bila enaka kot študija I ocenjeno pred nekaj meseci.

Študija, prevedena po zaslugi zelo priročne spletne strani, ki mi bo zdaj pošiljala roteča e-poštna sporočila, naj jim dam denar za vedno, je bila leta 2020 Poročilo o delavnici Spreminjanje pogona gospodarskih vozil: načini za razogljičenje težjih tovornjakov s poudarkom na elektrifikaciji iz Nemške nacionalne platforme: prizadevanja za prihodnost mobilnosti.

V to sem se poglobil v pričakovanju, da bom našel sklicevanje na študije in empirične podatke. Ugotovil sem, da so trije raziskovalci iz dveh institucij – Wolfgang Schade iz M-Five ter Patrick Fieltsch in Heike Flamig s Tehnične univerze v Hamburgu predložili trditve o vzdrževanju brez sklicevanja ali navedb. Tudi v bibliografiji ni bilo ničesar, kar bi jih lahko pojasnilo. Nisem mogel najti nobene druge študije v nemščini, ki bi lahko bila vir, vendar Googlanje v nemščini ni moja najboljša spretnost, zato sem morda kaj spregledal.

Tako imamo ICCT, M-Five in TUHH, ki trdijo, da so številke za vzdrževanje videti nizke, zaenkrat pa ni nobenih podatkov ali študij, ki bi jih podprle.

Vrnil sem se k študiji ICCT TCO, da bi pogledal njihove številke vzdrževanja, in navaja drugo objavo glavnega avtorja iz leta 2023, zato sem šel pogledat to študijo. Opozarja na članek Univerze v Kaliforniji, Davis iz leta 2022 Wang et al, Ocena stroškov vzdrževanja in popravila za težka tovorna vozila z električnim akumulatorjem in gorivnimi celicami.

Ali ima podatke? Ne, ne, ni. Navaja poročila, na katera se je opiral, jasno navaja, da ni podatkov, na katere bi se lahko opiral, in da vsi domnevajo, da bodo tovornjaki na gorivne celice približno enaki kot električni tovornjaki na baterije ali morda nekoliko dražji.

Doslej imam pol ducata poročil na dveh celinah v dveh jezikih in nisem našel ničesar, razen ugibanj. Imam pa dva citata upravljavcev avtobusnega voznega parka, tip vozila, ki je zelo blizu in je podoben težkim tovornjakom z visokim delovnim ciklom, desetletje narazen, kar jasno pove, da imajo zelo visoke stroške vzdrževanja, in citat vodilnega proizvajalca originalne opreme za vlake, ki jasno pove, da so stroški vzdrževanja njegovega izdelka z gorivnimi celicami veliko višji. Pravzaprav pravi, da ga nihče ne bi kupil, razen če zahteva za ponudbo izrecno zahteva vlake na vodik in nič drugega.

To me je pripeljalo do tega, da sem šel pogledat podatke o vzdrževanju avtobusov na gorivne celice, z upanjem, da kljub vsem napakam, ki so bile pometene pod preprogo v 25 letih, odkar so bili avtobusi na vodik preskušani in opuščeni na desetine krajev po svetu, nekdo bi dejansko zajel nekaj podatkov.

In glej, Kalifornija je prišla skozi. Kot vedno v ZDA, objavijo vse o sebi, dajo podatke na voljo analitikom, kot sem jaz, da jih poskusijo ekstrapolirati na kraje z bistveno nižjimi proračuni ali kakršnim koli občutkom, da bo vsem mar zanje.

Našel sem tri študije avtobusnih voznih parkov v treh različnih prevoznih organizacijah v Kaliforniji,

Ta US študija OSTI voznega parka desetih avtobusov na gorivne celice v Oaklandu v Kaliforniji za celotno leto 2020 ugotovili, da je bilo povprečno vzdrževanje za prevoženo razdaljo veliko višje od stroškov vzdrževanja dizelskih avtobusov, približno 59 centov na miljo proti 35 centov na miljo. Mimogrede, to je bilo zelo blizu flote hibridnih baterijskih dizelskih motorjev, ki je znašala 62 centov.

Ta študija iz južne Kalifornije je NREL 10 avtobusov na gorivne celice za 16 mesecev ugotovil, da so stroški na prevoženo razdaljo nižji od študije OSTI pri 42 centih na miljo, vendar še vedno višji od izhodiščne vrednosti 35 centov na miljo pri dizelskem motorju. Predvsem vzdrževanje, povezano s pogonom, je predstavljalo 37.3 % celotnega.

Ta Študija NREL ki pokriva šest let vzdrževanja avtobusov na gorivne celice v okrožju Riverside, dolgoletnem okrožju Sunline, sosednjem mestu Coachella, je ugotovilo, da so bili stroški vzdrževanja za vozni park na gorivne celice 2.5-krat višji od starejše flote CNG za to obdobje, 56 centov na miljo oz. zelo blizu prvi študiji.

Malo več iskanja ni našlo nobenih drugih empiričnih podatkov v angleščini o stroških vzdrževanja. Ogledal sem si nekaj dokumentov o seznamih vodikovih viličarjev, vendar niso na uporaben način opisali stroške vzdrževanja ali drugih stroškov. Kot opomba, skoraj vseh od približno 50,000 vodikovih viličarjev je v ZDA v distribucijskih centrih, ki so prejeli veliko denarja US DOE za postaje za dolivanje vodika in začetni nakup viličarjev. In kot še ena opomba, samo leta 1.2 je bilo po vsem svetu kupljenih 2022 milijona baterijskih električnih viličarjev.

Zdaj je nabor podatkov naslednji:

• Študije avtobusnega voznega parka iz Kalifornije, ki so skupaj trajale več kot osem let med tremi voznimi parki, so pokazale veliko višje stroške vzdrževanja kot pri osnovnem dizelskem motorju.
• Objavljeni članki s citati upravljavcev voznih parkov iz Whistlerja, BC in Paua v Franciji jasno kažejo, da so bili stroški vzdrževanja njihovih avtobusnih voznih parkov, tako 14 let stare izkušnje Whistlerja kot enoletne izkušnje Pauja, zelo visoki. Desetletje brez gibanja ne kaže na dozorevanje industrije.
• Izvršni direktor Stadlerja je uradno povedal, da so stroški vzdrževanja za njihove povsem nove vlake veliko višji.

Kar se mi zdi jasno, je, da obstaja kup raziskovalcev na področju transporta, ki vsi ugibajo na podlagi dobesedno nobenih dokazov, da bodo očitno bolj zapleteni in nagnjeni k okvaram tovornjaki na vodik približno enaki kot veliko preprostejši baterijski električni tovornjaki ali morda malo dražje. Poleg tega vsi domnevajo, da bo njihovo vzdrževanje veliko cenejše od dizelskih tovornjakov, kjer imajo vsaj prenosni sistem, na katerega je treba opozoriti.

Zdi se, da nihče od njih ni pogledal podatkov o vzdrževanju za tesno sosednje avtobuse na vodik, ki imajo 25-letno zgodovino, ali pogledal izjav železniških operaterjev, čeprav je bil ta citat dokaj nov. Zdi se, da nihče od njih ni šel k proizvajalcem originalne opreme, ki so izvajali preskuse tovornjakov na vodik, in jih vprašal o izkušnjah z vzdrževanjem. Zdi se, da nihče od njih ni opazil 100,000 $+ stroškov zamenjave gorivnih celic, ki jih je imel lastnik avtomobila Hyundai, in začel postavljati vprašanja.

Kot opomnik, skoraj vsi ti avtobusi imajo v sebi gorivne celice Ballard, tehnologijo, ki jo Ballard po vsem svetu prodaja že več kot 25 let, z izgube v višini 1.3 milijarde dolarjev od leta 2000. To ni nezrela tehnologija, le ne komercializira v velikem obsegu po vsakem posameznem poskusu.

Tako kot predpostavka o poceni zelenem vodiku tudi predpostavka o tovornjakih z gorivnimi celicami, ki zahtevajo malo vzdrževanja, ne vzdrži niti najmanjšega nadzora. Raziskovalci cestnega tovornega prometa so v 2010-ih podali nekaj neutemeljenih in nizkih predpostavk, v 2020-ih pa te predpostavke veljajo za veljavne, ker so jih tako pogosto citirali.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/