Đội xe hydro tốn kém hơn nhiều để bảo trì so với pin và thậm chí cả động cơ diesel – CleanTechnica

Đăng ký cập nhật tin tức hàng ngày từ CleanTechnica trên email. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google Tin tức!

---

Một trong những điều thú vị mà tôi đang làm là tham gia vào nhóm đánh giá một nghiên cứu ở Châu Âu về so sánh và mô phỏng quá trình khử cacbon của xe hạng nặng. Điều đó có nghĩa là, trong số những điều khác, tôi đang xem xét các giả định đang được sử dụng.

Vì bài viết đang được xem xét và các giả định đang được thử nghiệm và cải thiện nên tôi sẽ không nêu tên tác giả hoặc tổ chức vào lúc này. Đây không phải là về việc họ sai hay đúng, mà là về một loạt giả định được đưa ra về việc bảo dưỡng phương tiện hạng nặng dùng pin nhiên liệu không thể kiểm soát được, nhưng vẫn nằm trong rất nhiều nghiên cứu được coi là đáng tin cậy.

Hãy bắt đầu với những nguyên tắc đầu tiên. Phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hạng nặng như xe tải chở hàng hoặc xe buýt chuyển tuyến là phương tiện chạy bằng pin có bổ sung thêm các bộ phận truyền động bằng pin nhiên liệu. Điều đó có nghĩa là bộ truyền động pin có pin, hệ thống sạc điện không có bộ phận chuyển động ngoại trừ nắp trên phích cắm, bộ phận quản lý năng lượng để di chuyển điện qua dây đến động cơ và động cơ. Có các cảm biến, bộ điều khiển bằng máy tính và những thứ tương tự, nhưng có rất ít bộ phận chuyển động và rất ít bộ phận cần bảo trì nhiều. Điều đó được sinh ra từ các nghiên cứu bảo trì xe điện chạy pin thuần túy.

Xe chạy pin nhiên liệu là loại xe hybrid sử dụng pin hydro. Nó bổ sung một bình hydro 700 atm tinh vi hoặc một bình hydro lỏng thậm chí còn phức tạp hơn với cảm biến áp suất và hệ thống giảm áp, một hệ thống chuyển động nhiên liệu hydro phức tạp phải đối phó với những thay đổi áp suất rất lớn trong trường hợp bình điều áp hoặc thể tích rất lớn và do đó áp suất thay đổi khi hydro lỏng được làm ấm thành dạng khí, thách thức rất lớn về quản lý nhiệt và do đó, các cảm biến, bộ truyền động và bộ phận quản lý nhiệt trong cả hai trường hợp, pin nhiên liệu đắt tiền và có tuổi thọ giới hạn đòi hỏi hydro tinh khiết và không khí sạch, một lượng khí nạp kết quả là hệ thống lọc và hệ thống xả để di chuyển nước thu được từ pin nhiên liệu ra khỏi xe mà không bị đóng băng, do đó là giải pháp sưởi ấm.

Sơ đồ này về quy trình quản lý không khí, vốn không bắt buộc đối với xe điện chạy pin, sẽ làm rõ rằng các thành phần bổ sung của xe chạy pin nhiên liệu là không hề nhỏ. Còn nhiều điểm có thể xảy ra hư hỏng và nhiều thứ khác cần được bảo trì theo lịch trình.

Ví dụ gần nhất là xe điện hybrid. Dữ liệu từ các phương tiện hạng nhẹ cho thấy chi phí bảo dưỡng hệ thống truyền động trên xe hybrid cao hơn rất nhiều so với xe điện chạy pin thuần túy, tương đương với xe đốt trong.

Một trong những điều tôi chỉ trích Nghiên cứu về vận tải đường bộ có sai sót sâu sắc của Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch vào năm ngoái là họ đã cải thiện đáng kể chi phí bảo trì đối với xe tải chạy bằng hydro và không cải thiện đáng kể đối với xe tải chạy pin điện. Trên thực tế, họ cho rằng xe tải hạng nặng, tầm xa - phân khúc duy nhất mà một số tổ chức vẫn nuôi hy vọng vào pin nhiên liệu - sẽ có chi phí bảo trì rất giống với xe chạy bằng pin điện sau năm 2030 và chi phí bảo trì tương đương với xe tải diesel ngay lập tức.

Các con số đều tính bằng euro trên 100 km.

Khi tôi xem lại nó lần đầu tiên, tôi đã gãi đầu về việc đưa ra lợi ích của sự nghi ngờ đối với sự trưởng thành của xe tải chạy pin nhiên liệu hydro và xe tải chạy pin. Xét cho cùng, xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu đã được vận hành thử nghiệm trên khắp thế giới từ năm 2000 và xe nâng chạy bằng pin nhiên liệu đã hoạt động lâu hơn. Xe tải và xe buýt điện chạy pin còn tương đối mới.

Nhưng bây giờ tôi đang gãi đầu về lý do tại sao mọi người đều tin rằng những chiếc xe hạng nặng chạy bằng pin nhiên liệu hydro sẽ ít phải bảo trì hơn.

Tôi đã thu thập dữ liệu giai thoại về chi phí bảo trì. Nhà điều hành đội tàu Pau, Pháp đã làm cho nó rõ ràng Khi họ loại bỏ xe buýt chạy bằng hydro vào năm 2023 sau bốn năm hoạt động, họ đã phải bảo trì rất kỹ và việc duy trì chúng hoạt động là một thách thức thường xuyên.

“Trạm sản xuất gặp nhiều vấn đề hơn dự kiến ​​và xe buýt gặp rất nhiều sự cố rất nhỏ. Còn tôi, tôi dành 17/XNUMX thời gian mỗi ngày ở đó dù chỉ là một trong XNUMX hàng!”

Tương tự, kinh nghiệm của Whistler, BC từ một thập kỷ trước đó cho thấy gấp đôi chi phí bảo trì, theo chính Ballard.

Theo Hệ thống năng lượng Ballard của Burnaby, nhà sản xuất động cơ pin nhiên liệu, xe buýt chạy bằng hydro của Whistler tốn 1.34 USD/km để bảo trì, so với 65 xu/km đối với xe buýt chạy bằng diesel.

Hai nhà khai thác xe buýt, cách nhau một thập kỷ và một đại dương, đều có những trải nghiệm giống hệt nhau với xe buýt của các nhà sản xuất khác nhau. Nhưng vẫn còn, giai thoại. Nếu đó là tất cả dữ liệu, tôi sẽ ghi lại một vài trải nghiệm tồi tệ.

Nhưng khi một giám đốc kinh doanh OEM đường sắt cho Stadler ở Đức gặp phải vấn đề này. nói về sản phẩm của mình, Tôi tưởng có chuyện gì đó.

“Ngoài ra, pin nhiên liệu hydro cần được bảo trì nhiều hơn đáng kể so với chỉ riêng pin, cần phải thay thế trung bình trong vòng ba năm.

Obst giải thích: “Vì điều này và bình chứa hydro trên tàu, nỗ lực bảo trì tất nhiên phức tạp hơn so với tàu chạy bằng pin,” Obst giải thích và nói thêm rằng tàu chạy bằng hydro cũng cần có pin để cung cấp năng lượng dự phòng.

Kết quả là, khi tôi thấy các giả định về chi phí bảo trì rất thấp trong nghiên cứu mà tôi đang xem xét, tôi đã cung cấp tài liệu này và cho rằng các giả định về chi phí bảo trì gần như giống hệt nhau là không phù hợp. Trưởng nhóm nghiên cứu đã chỉ ra nguồn nên tôi đã đi đến nguồn đó. Đó là một nghiên cứu nhóm làm việc của Đức, với nỗ lực tương tự như nghiên cứu của tôi đánh giá một vài tháng trước.

Nghiên cứu, được dịch nhờ một trang web trực tuyến rất tiện dụng sẽ gửi cho tôi những email cầu xin hãy cho họ tiền mãi mãi, là năm 2020 Báo cáo hội thảo Thay đổi động lực của phương tiện thương mại: Các cách để khử cacbon cho những chiếc xe tải khó khăn hơn với trọng tâm là điện khí hóa từ Diễn đàn Quốc gia Đức: Tương lai của nỗ lực Di động.

Tôi đi sâu vào vấn đề đó với mong muốn tìm được tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu và dữ liệu thực nghiệm. Điều tôi tìm thấy là ba nhà nghiên cứu từ hai tổ chức - Wolfgang Schade của M-Five và Patrick Fieltsch và Heike Flamig của Đại học Kỹ thuật Hamburg đã đưa ra các xác nhận bảo trì mà không cần tham khảo hoặc trích dẫn. Không có gì trong thư mục có thể giải thích được chúng. Tôi không thể tìm thấy bất kỳ nghiên cứu nào khác bằng tiếng Đức có thể là nguồn gốc, nhưng tìm kiếm trên Google bằng tiếng Đức không phải là kỹ năng hàng đầu của tôi, vì vậy tôi có thể đã bỏ sót điều gì đó.

Vì vậy, chúng tôi có ICCT, M-Five và TUHH đều khẳng định những gì có vẻ là số lượng bảo trì thấp và cho đến nay không có dữ liệu hoặc nghiên cứu nào chứng minh chúng.

Tôi quay lại nghiên cứu ICCT TCO để xem số liệu bảo trì của họ và nó trích dẫn một ấn phẩm khác năm 2023 của tác giả chính, vì vậy tôi đã xem xét nghiên cứu đó. Nó chỉ ra một bài báo của Đại học California, Davis từ năm 2022 của Wang và cộng sự, Ước tính chi phí bảo trì và sửa chữa cho xe tải hạng nặng chạy bằng pin và chạy bằng pin nhiên liệu.

Nó có dữ liệu không? Không, không, không phải vậy. Nó liệt kê các báo cáo mà nó dựa vào, tuyên bố rõ ràng rằng không có dữ liệu nào để rút ra và mọi người đều cho rằng xe tải chạy pin nhiên liệu sẽ giống như xe tải chạy pin hoặc có thể đắt hơn một chút.

Cho đến nay tôi đã có nửa tá báo cáo ở hai lục địa bằng hai ngôn ngữ và không tìm thấy gì ngoại trừ công việc phỏng đoán. Nhưng tôi có hai câu trích dẫn từ các nhà khai thác đội xe buýt, một loại phương tiện rất gần gũi và tương tự như xe tải hạng nặng có chu kỳ làm việc cao, cách nhau một thập kỷ cho thấy rõ rằng chúng có chi phí bảo trì rất cao và một câu trích dẫn từ một giám đốc điều hành OEM xe lửa, người nói rõ rằng chi phí bảo trì sản phẩm pin nhiên liệu của anh ấy cũng cao hơn nhiều. Trên thực tế, ông nói rằng sẽ không ai mua nó trừ khi yêu cầu đề xuất nêu rõ ràng là tàu chạy bằng hydro và không có gì khác.

Điều này khiến tôi phải xem xét dữ liệu bảo trì xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu, với hy vọng rằng bất chấp tất cả những thất bại đã bị che giấu trong 25 năm qua, xe buýt chạy bằng hydro đã được thử nghiệm và bị bỏ rơi ở hàng chục nơi trên thế giới, ai đó thực sự đã nắm bắt được một số dữ liệu.

Và kìa, California đã vượt qua. Như mọi khi ở Hoa Kỳ, họ công bố mọi thứ về bản thân, cung cấp dữ liệu cho các nhà phân tích như tôi để cố gắng ngoại suy đến những nơi có ngân sách thấp hơn rất nhiều hoặc bất kỳ cảm giác nào mà mọi người sẽ quan tâm đến họ.

Tôi tìm thấy ba nghiên cứu về đội xe buýt ở ba tổ chức vận chuyển khác nhau ở California,

T Nghiên cứu OSTI của Hoa Kỳ của đội mười xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu ở Oakland, California trong cả năm 2020 nhận thấy rằng chi phí bảo trì trung bình cho quãng đường đã đi cao hơn nhiều so với chi phí bảo trì đối với xe buýt chạy bằng diesel, khoảng 59 xu mỗi dặm so với 35 xu mỗi dặm. Ngẫu nhiên thay, con số đó rất gần với đội xe chạy bằng pin hybrid, ở mức 62 cent.

T nghiên cứu từ Nam California của NREL trong số 10 xe buýt chạy pin nhiên liệu trong 16 tháng cho thấy chi phí trên mỗi quãng đường di chuyển thấp hơn so với nghiên cứu OSTI ở mức 42 xu mỗi dặm, nhưng vẫn cao hơn mức cơ bản 35 xu mỗi dặm đối với động cơ diesel. Đáng chú ý, chi phí bảo trì liên quan đến động cơ đẩy chiếm 37.3% tổng số.

T nghiên cứu NREL bao gồm sáu năm bảo trì cho xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu ở Quận Riverside, Quận Sunline lâu đời, thành phố lân cận Coachella, nhận thấy chi phí bảo trì đối với đội xe chạy bằng pin nhiên liệu cao hơn 2.5 lần so với đội xe CNG cũ trong thời kỳ đó, 56 xu mỗi dặm hoặc rất gần với nghiên cứu đầu tiên.

Tìm kiếm thêm một chút thì không tìm thấy dữ liệu thực nghiệm nào khác bằng tiếng Anh về chi phí bảo trì. Tôi đã xem xét một số tài liệu về danh sách xe nâng hydro nhưng chúng không phân tích chi phí bảo trì hoặc các chi phí khác một cách hữu ích. Xin lưu ý, gần như tất cả khoảng 50,000 xe nâng hydro đều ở Hoa Kỳ trong các trung tâm phân phối đã nhận được rất nhiều tiền DOE của Hoa Kỳ cho các trạm tiếp nhiên liệu hydro và mua xe nâng ban đầu. Và một lưu ý khác, 1.2 triệu xe nâng điện chạy pin đã được mua trên toàn cầu chỉ riêng trong năm 2022.

Vì vậy, bây giờ tập dữ liệu như sau:

• Các nghiên cứu về đội xe buýt từ California kéo dài tổng cộng hơn 8 năm giữa ba đội xe cho thấy chi phí bảo trì cao hơn nhiều so với động cơ diesel cơ bản.
• Các bài báo đã xuất bản có trích dẫn từ các nhà điều hành đội xe buýt của Whistler, BC và Pau, Pháp cho thấy rõ rằng chi phí bảo trì cho đội xe buýt của họ, cả kinh nghiệm của Whistler 14 năm tuổi và kinh nghiệm một năm của Pau đều rất cao. Một thập kỷ không có chuyển động không phải là dấu hiệu của một ngành đang trưởng thành.
• Giám đốc điều hành của Stadler được ghi nhận rằng chi phí bảo trì đối với những đoàn tàu mới toanh của họ cao hơn nhiều.

Đối với tôi, điều có vẻ rõ ràng là có rất nhiều nhà nghiên cứu về giao thông vận tải, tất cả đều đang phỏng đoán dựa trên nghĩa đen là không có bằng chứng nào cho thấy rõ ràng những chiếc xe tải chạy bằng hydro phức tạp hơn và dễ bị hỏng hóc hơn sẽ giống như những chiếc xe tải chạy bằng pin đơn giản hơn nhiều, hoặc có thể hơi khác một chút. đắt hơn. Hơn nữa, tất cả họ đều cho rằng chi phí bảo trì sẽ rẻ hơn nhiều so với xe tải chạy bằng động cơ diesel, nơi ít nhất họ có hệ thống truyền động để hướng tới.

Dường như không ai trong số họ đã xem xét dữ liệu bảo trì của những chiếc xe buýt chạy bằng hydro liền kề có lịch sử 25 năm hoặc xem xét các tuyên bố của nhà điều hành đường sắt, mặc dù trích dẫn đó khá gần đây. Dường như không ai trong số họ đã đến gặp các OEM đã chạy thử xe tải hydro và hỏi về kinh nghiệm bảo trì. Dường như không ai trong số họ để ý đến khoản phí thay thế pin nhiên liệu hơn 100,000 USD mà chủ xe Hyundai đưa ra và bắt đầu đặt câu hỏi.

Xin nhắc lại, hầu như tất cả những chiếc xe buýt này đều có pin nhiên liệu Ballard bên trong, công nghệ mà Ballard đã bán trên toàn cầu trong hơn 25 năm qua, với khoản lỗ 1.3 tỷ USD kể từ năm 2000. Đây không phải là một công nghệ chưa trưởng thành, nó chỉ không thể thương mại hóa trên quy mô lớn sau mỗi lần thử nghiệm.

Giống như giả định về hydro xanh giá rẻ, giả định về xe tải chạy pin nhiên liệu có mức bảo trì thấp không thể đứng vững trước sự xem xét kỹ lưỡng dù là nhỏ nhất. Các nhà nghiên cứu vận tải đường bộ trong những năm 2010 đã đưa ra một số giả định vô căn cứ và thiếu thuyết phục và trong những năm 2020, những giả định đó được coi là hợp lệ vì chúng đã được trích dẫn rất thường xuyên.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2024/01/26/hydrogen-fleets-are-much-more-expensive-to-maintain-than-battery-even-diesel/