Водневі парки набагато дорожчі в обслуговуванні, ніж акумуляторні та навіть дизельні – CleanTechnica

Підпишіться на щоденні оновлення новин від CleanTechnica на електронну пошту. Або слідкуйте за нами в Новинах Google!

---

Однією з цікавих речей, якими я займаюся, є участь у групі огляду для європейського дослідження порівняння та моделювання декарбонізації важких автомобілів. Це, серед іншого, означає, що я тикаю в використовувані припущення.

Оскільки стаття розглядається, а припущення перевіряються та вдосконалюються, наразі я не називаю автора чи організацію. Мова йде не про те, що вони неправильні чи правильні, а про купу припущень, зроблених щодо технічного обслуговування важких автомобілів на паливних елементах, які не витримують перевірки, але є в багатьох дослідженнях, які вважаються достовірними.

Почнемо з перших принципів. Важкий транспортний засіб на паливних елементах, як-от вантажна вантажівка чи транзитний автобус, — це електричний автомобіль із акумулятором із доданими компонентами приводу на паливних елементах. Це означає, що силовий механізм батареї має батареї, систему заряджання електроенергією без рухомих частин, окрім кришки над вилкою, блок керування живленням для передачі електроенергії по проводах до двигуна та двигун. Є датчики, комп’ютеризоване керування тощо, але дуже мало рухомих частин і дуже мало, що потребує значного обслуговування. Про це свідчать дослідження технічного обслуговування електромобілів, які працюють лише на акумуляторах.

Автомобіль на паливних елементах — це водневий гібридний автомобіль. Він додає складний резервуар для водню на 700 атмосфер або навіть більш складний резервуар для рідкого водню з датчиком тиску та системами скидання, складну систему руху водневого палива, яка має працювати з дуже великими змінами тиску у випадку баків під тиском або дуже великого об’єму та отже, тиск змінюється, коли рідкий водень нагрівається до газоподібної форми, дуже великі проблеми з терморегулюванням і, отже, датчики теплового керування, приводи та компоненти в обох випадках, дорогий паливний елемент із обмеженим терміном служби, який потребує чистого водню та чистого повітря, повітрозабірник і система фільтрації, як наслідок, і система вихлопу для переміщення результуючої води з паливного елемента з автомобіля без замерзання, отже, розчин для нагріву.

На цій схемі лише процес управління повітрям, який не потрібен для електромобілів на акумуляторах, пам’ятайте, має зрозуміти, що додаткові компоненти автомобіля на паливних елементах є нетривіальними. Є ще багато пунктів потенційної несправності та ще багато речей, які потребують планового технічного обслуговування.

Найближчим прикладом є гібридні електромобілі. Дані про легкі транспортні засоби показують, що технічне обслуговування трансмісії коштує набагато дорожче на гібридних транспортних засобах, ніж на чистих електричних транспортних засобах, приблизно стільки ж, скільки на транспортних засобах внутрішнього згоряння.

Одна з речей я criticized Минулорічні дослідження Міжнародної ради з екологічно чистого транспорту в галузі вантажоперевезень показали суттєве зниження витрат на технічне обслуговування вантажівок з водневим приводом і жодного — для електричних вантажівок з акумулятором. Насправді вони припустили, що важкі вантажівки великої дальності — єдиний сегмент, де деякі організації все ще сподіваються на паливні елементи — матимуть витрати на технічне обслуговування, такі ж, як і електричні батареї, після 2030 року та еквівалентні витрати на технічне обслуговування дизельних вантажівок одразу.

Усі цифри вказані в євро на 100 кілометрів.

Коли я вперше прочитав це, я почухав голову, чи варто сумніватися у розвитку вантажівок на водневих паливних елементах у порівнянні з електричними вантажівками на акумуляторах. Зрештою, автобуси на паливних елементах експлуатуються по всьому світу на випробуваннях з 2000 року, а вилочні навантажувачі на паливних елементах – довше. Порівняно новими є акумуляторні електровантажівки та автобуси.

Але зараз я ламаю голову, чому всі вірять, що важкі транспортні засоби на водневих паливних елементах взагалі не вимагатимуть обслуговування.

Я збирав неофіційні дані про витрати на технічне обслуговування. Оператор автопарку По, Франція дав зрозуміти Коли вони відмовилися від водневих автобусів у 2023 році після чотирьох років експлуатації, вони вимагали дуже багато технічного обслуговування, і підтримувати їх у робочому стані було постійним викликом.

«Виробнича станція має більше проблем, ніж очікувалося, і автобуси мають багато дуже дрібних поломок. Що стосується мене, то я проводжу там три чверті своїх днів, хоча це лише одна з 17 ліній!»

Подібним чином виявлено досвід Вістлера, Британська Колумбія, десятиріччя тому подвоюють витрати на технічне обслуговування, за словами самого Балларда.

За даними Burnaby's Ballard Power Systems, яка виробляє двигуни на паливних елементах, водневі автобуси Whistler коштують 1.34 долара за кілометр у порівнянні з 65 центами за кілометр для дизельних автобусів.

Два автобусні оператори, розділені десятиліттям і океаном, обидва мали ідентичний досвід роботи з автобусами різних виробників. Але все ж анекдотичний. Якби це були всі дані, я б списав це на пару поганих досвідом.

Але коли керівник відділу продажів OEM залізничного транспорту для Stadler у Німеччині має це зробити сказати про власну продукцію, я думав, що щось сталося.

«Крім того, водневі паливні елементи потребують значно більшого обслуговування, ніж одні батареї, вимагаючи заміни в середньому протягом трьох років.

«Через це та водневий бак на борту технічне обслуговування, звичайно, складніше порівняно з акумуляторними поїздами», — пояснив Обст, додавши, що водневим поїздам також потрібна батарея для резервного живлення».

У результаті, коли я побачив припущення щодо дуже низьких витрат на технічне обслуговування в дослідженні, яке я переглядаю, я надав цей матеріал і припустив, що припущення щодо майже однакових витрат на технічне обслуговування є недоречними. Провідний дослідник вказав на джерело, тож я пішов до нього. Це було дослідження, проведене німецькою робочою групою, в тій самій мірі, що й дослідження I оцінено пару місяців тому.

Дослідження, перекладене завдяки дуже зручній веб-сторінці, яка тепер надсилатиме мені електронні листи з проханнями дати їм гроші назавжди, було 2020 Звіт семінару «Зміна приводу комерційних транспортних засобів: способи декарбонізації складніших вантажівок із акцентом на електрифікації» від Німецької національної платформи: майбутнє мобільності.

Я занурився в це, сподіваючись знайти посилання на дослідження та емпіричні дані. Я виявив, що три дослідники з двох установ — Вольфганг Шаде з M-Five і Патрік Філтш і Хайке Фламіг з Технічного університету Гамбурга надали твердження про технічне обслуговування без посилань чи цитат. У бібліографії також не було нічого, що могло б їх пояснити. Я не міг знайти жодних інших досліджень німецькою мовою, які могли б бути джерелом, але шукати в Google німецькою не є моїм найвищим навиком, тому я міг щось пропустити.

Таким чином, у нас є ICCT, M-Five і TUHH, які стверджують, що здається низькими цифрами для технічного обслуговування, і наразі немає даних або досліджень, які це підтверджують.

Я повернувся до дослідження ICCT TCO, щоб переглянути їхні цифри технічного обслуговування, і там цитується ще одна публікація провідного автора за 2023 рік, тож я звернувся до цього дослідження. Це вказує на статтю Університету Каліфорнії в Девісі від 2022 року Ванга та інших, Оцінка витрат на технічне обслуговування та ремонт важких вантажівок з електричними акумуляторами та паливними елементами.

Чи є дані? Ні, ні, не так. У ньому перераховано звіти, на які він спирався, чітко зазначено, що немає даних, на які можна було б спиратися, і що всі припускають, що вантажівки на паливних елементах будуть приблизно такими ж, як електричні вантажівки з акумуляторами, або, можливо, трохи дорожчі.

Наразі я підготував півдюжини звітів на двох континентах двома мовами й не знайшов нічого, окрім припущень. Але я маю дві цитати від операторів автобусного парку, тип транспортного засобу, який сильно суміжний і схожий на важкі вантажівки з високим робочим циклом, з різницею в десятиліття, що чітко пояснює, що вони дуже високі витрати на технічне обслуговування, і цитата від керівника виробника залізничного транспорту, який дає зрозуміти, що витрати на обслуговування його паливних елементів також набагато вищі. Фактично, він каже, що ніхто б не купив його, якщо б запит на пропозицію прямо не закликав до водневих поїздів і нічого іншого.

Це спонукало мене піти й переглянути дані щодо технічного обслуговування автобусів на паливних елементах із надією, що, незважаючи на всі невдачі, які були замовчені за 25 років, коли водневі автобуси випробували та покинули в десятках місць по всьому світу, хтось би справді захопив деякі дані.

І ось, Каліфорнія пройшла. Як завжди у США, вони публікують усе про себе, роблячи дані доступними для таких аналітиків, як я, щоб спробувати екстраполювати їх на місця зі значно нижчими бюджетами або будь-яким відчуттям, що всі про них піклуватимуться.

Я знайшов три дослідження автобусних парків у трьох різних транспортних організаціях у Каліфорнії,

це Дослідження US OSTI Парку з десяти автобусів на паливних елементах в Окленді, штат Каліфорнія, за весь 2020 рік було виявлено, що середня вартість технічного обслуговування за пройдену відстань була набагато вищою, ніж витрати на технічне обслуговування дизельних автобусів, приблизно 59 центів за милю проти 35 центів за милю. До речі, це було дуже близько до парку дизельних двигунів з гібридними акумуляторами, який становив 62 центи.

це вчитися NREL із Південної Каліфорнії 10 автобусів на паливних елементах протягом 16 місяців виявив, що витрати на пройдену відстань нижчі, ніж у дослідженні OSTI, на рівні 42 центів за милю, але все ще вищі, ніж базовий рівень у 35 центів за милю для дизельного палива. Примітно, що технічне обслуговування, пов’язане з силовою установкою, становило 37.3% від загального обсягу.

це дослідження NREL охоплюючи шість років технічного обслуговування автобусів на паливних елементах в окрузі Ріверсайд, довгостроковому окрузі Санлайн, сусідньому місті Коачелла, було встановлено, що витрати на технічне обслуговування парку автобусів на паливних елементах були в 2.5 рази вищими, ніж старішого парку CNG за цей період, 56 центів за милю або дуже близько до першого дослідження.

Трохи додатковий пошук не виявив інших емпіричних даних англійською мовою щодо витрат на технічне обслуговування. Я переглянув пару документів про водневий список, але в них не було корисно висвітлити витрати на обслуговування чи інші витрати. Зауважте, що майже всі з приблизно 50,000 1.2 водневих навантажувачів знаходяться в США в розподільних центрах, які отримали багато грошей від Міністерства економіки США на водневі заправні станції та початкову закупівлю навантажувачів. І як ще одне зауваження, лише у 2022 році у всьому світі було придбано XNUMX мільйона акумуляторних електричних навантажувачів.

Отже, тепер набір даних такий:

• Дослідження автобусного парку в Каліфорнії протягом восьми років між трьома парками виявили значно вищі витрати на технічне обслуговування, ніж для дизельного базового рівня.
• Опубліковані статті з цитатами операторів автопарків Вістлера, Британська Колумбія, та По, Франція, ясно показують, що витрати на технічне обслуговування їхніх автобусних парків, як 14-річного досвіду Вістлера, так і однорічного досвіду По, були дуже високими. Десятиліття без руху не свідчить про розвиток галузі.
• Керівник Stadler офіційно заявив, що витрати на технічне обслуговування їх нових поїздів набагато вищі.

Мені здається очевидним те, що є купа транспортних дослідників, які здогадуються, не ґрунтуючись на жодних доказах, що явно складніші та схильні до збоїв водневі вантажівки будуть приблизно такими ж, як і набагато простіші електричні вантажівки з акумуляторами, або, можливо, трохи дорожчий. Крім того, усі вони припускають, що їх обслуговування буде набагато дешевшим, ніж дизельні вантажівки, де принаймні вони мають систему трансмісії, на яку можна вказати.

Жоден із них, здається, не дивився на дані технічного обслуговування близько розташованих водневих автобусів, які мають 25-річну історію, або не дивився на заяви операторів залізниць, хоча ця цитата була досить недавньою. Здається, жоден із них не звертався до виробників комплектного обладнання, які проводили випробування водневих вантажівок, і не запитував про досвід обслуговування. Жоден із них, здається, не помітив 100,000 XNUMX і більше доларів за заміну паливних елементів, які мав власник автомобіля Hyundai, і почав ставити запитання.

Нагадуємо, що практично всі ці автобуси оснащені паливними елементами Ballard, технологією, яку Ballard продає по всьому світу вже понад 25 років. з 1.3 року втрати склали 2000 мільярда доларів. Це не незріла технологія, її просто не вдається комерціалізувати в масштабі після кожного окремого випробування.

Як і припущення про дешевий екологічно чистий водень, припущення про вантажівки на паливних елементах, що не вимагають обслуговування, не витримує найменшої перевірки. Дослідники автомобільних вантажних перевезень у 2010-х роках зробили кілька безпідставних і скромних припущень, а в 2020-х ці припущення вважаються обґрунтованими, оскільки їх дуже часто цитували.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/