Hidrogén vagy villany - a Hyundai jövőjének lehetőségei
Paul Horrell, az autóipar egyik legismertebb szerzője arra a nagy kérdésre keresi a választ, a zéróemissziós autók versengéséből az akkumulátoros elektromos vagy az üzemanyagcellás kerül ki végül győztesként?
Számos autógyártó már az 1990-es évek végén elkészítette használható üzemanyagcellás járműveinek (FCEV) prototípusait. Fejlesztőik akkori véleménye szerint 10–15 év alatt juthatnak el az üzemanyagcellás autók a hétköznapi használatig. Nos, eltelt 20 év és széles körben használjuk az üzemanyagcellás autókat? Nem, még mindig úgy néz ki, mintha még most is egy évtized kellene hozzá a jövőben. Eközben az akkumulátoros elektromos járművek, amelyek a zéró kibocsátású járművek fő alternatívája, nagyon másképp fejlődtek. Egyetlen évtizeddel ezelőtt még kevés ember hitt igazán abban, hogy az akkumulátoros autók a rövid távolságú városi utazásokon kívül más jövőt is kínálnak. Az általános használatra soha nem lenne elég hatótávjuk és az újratöltés is túl lassú lenne hozzá. Ezek az akkori feltételezések tévesnek bizonyultak. Az elektromos autók egyre gyakoribbakká válnak.
A zéró kibocsátású járművek jövőjéről gyakran az elektromos járművek két formája, az akkumulátoros elektromos és az üzemanyagcellás elektromos autók versenyeként beszélnek. Jelenleg az elektromos autókról szólnak a szalagcímek, a Hyundai Motor Group (HMG) pedig versenyképes választékkal rendelkezik ezekből. A csoport azonban továbbra sem adja fel az üzemanyagcellás technológiában elért hosszú távú vezető szereplét. A Hyundai egyértelműen úgy hiszi, hogy a verseny még nem ért véget. Ha egyáltalán beszélhetünk versenyről. Láthatunk egy olyan jövőt, ahol mindkét megoldásnak megvan a maga helye? A HMG egyértelműen elkötelezett mindkettő iránt. Az általuk ma forgalmazott elektromos autók világklasszis hatékonyságot és értéket képviselnek, 2021-ig még több ilyen jármű érkezik a főbb piacokra. Másrészt viszont a csodálatos Nexo után egy másik üzemanyagcellás jármű is érkezik az akkumulátorosok mellé.
Az üzemanyagcellás technológia fejlesztési útja az elmúlt néhány évtizedben valóban megjósolható volt. Az alapelvek már régóta adottak. A fejlesztés elsősorban az üzemanyagcella és a tárolótartályok költségeinek csökkentésére koncentrált. A HMG kijelentette, hogy egy 500 kilométer hatótávú, két tárolótartállyal rendelkező üzemanyagcellás jármű (a Nexo-nak valójában három ilyen tartálya is van) most költségparitásban egyenértékű lenne egy 500 kilométeres hatótávú elektromos autóval. Ez látványos előrelépést jelent. A gond az, hogy – mint szinte minden új technológiához hasonlóan – a járműnkénti költség csak akkor csökkenhet, ha a termelési szint növekszik. Ez a költség-paritás határ nagyjából évi 100 ezer legyártott üzemanyagcellás autónál van. Sajnos jelenleg nincs igény évente 100 ezer üzemanyagcellás autóra. Ennek oka pedig, hogy a világ egyetlen pontján sincs kielégítő hidrogén üzemanyag-infrastruktúra ahhoz, hogy az ügyfelek egy ilyen autót vásároljanak.
De más a helyzet a haszongépjárművek és buszok világában. A Hyundai a svájci H2 Eenrgy-vel kötött megállapodást, amelynek értelmében ezer darab új üzemanyagcellás teherautót szállít különféle svájci üzemeltetők számára. A teherautók előre megtervezett útvonalakon járnak, és gyakran visszatérnek egy bázis raktárba, ahová egy hidrogénszivattyút lehet telepíteni. Hasonló történik a buszokkal, ezért sok város már most is üzemanyagcellás autóbuszokat használ. Teherautók esetében az üzemanyagcella lehetséges előnyei egyértelműek az elektromos autókkal szemben. Az üzemanyagcella és a tartályok együttesen sokkal kevesebbet nyomnak, mint egy akkumulátor, tehát a hasznos terhelhetőség ennek megfelelően nagyobb lehet. A Hyundai teherautójának bruttó tömege 34 tonna és 400 km-t képes megtenni egy feltöltéssel, az újratöltés pedig mindössze hét percet vesz igénybe. A legkritikusabb szempont, hogy a használat teljes költsége megegyezik a dízel járművekkel – feltéve, hogy a hidrogént „ingyenes” megújuló energiával állítják elő. És ebben Svájc igen gazdag.
A személyautókat használók viszont mások, mivel addig nem kötelezik el magukat üzemanyagcellás autó vásárlásában, amíg nem látják a hidrogén töltőállomások gyarapodását. Az olajtársaságok pedig addig nem építenek ilyen állomásokat, amíg nem biztosak abban, hogy ebben van üzlet számukra is. Amihez több autóra van szükség. Ez patthelyzetnek tűnik. Dél-Korea azonban példát mutat a megoldásra: az állami szövetségek. A kormány bejelentette, hogy 2022-ig 310 tagból álló hidrogénállomás-hálózatot hoz létre. Ezzel együtt a HMG úgy számolja, hogy az üzemanyagcellás járművek termelése 2030-ra eléri az évi félmilliós szintet.
Az elektromos járművek fejlesztési útja viszont meglepte a világot. Csupán egyetlen évtizeddel ezelőtt mindenki azt hitte, hogy soha nem lesz olyan nagy akkumulátor, amely elegendő energiát képes tárolni. És ha találnak is megfelelő akkumulátort, akkor az újratöltés biztosan túl sokáig fog tartani. Aztán 2012-ben megérkezett a Tesla Model S, nem sokkal azután érkezett a nagy teljesítményű töltőinfrastruktúra – a Tesla saját és a CHAdeMO szabványa Ázsiában. Tehát mindkét fenti állítás elég hirtelen hamisnak bizonyult. Manapság a Hyundai Kona Electric és a Kia e-Niro hosszú utakra is képes, a nagyteljesítményű CCS-töltőknél pedig kevesebb, mint egy óra alatt újratölthető. Lehet, hogy vásárláskor drágábbak, mint egy ugyanolyan belsőégésű motorral szerelt változata, de ezt alacsonyabb üzemeltetési költségeikkel ellensúlyozzák. Ezek már általánosan használható autók. És folyamatosan érkeznek a még nagyobb teljesítményű töltők, amelyekkel percenként akár 15 km-es távolságot tudnak felvenni, feltéve, hogy ezzel az autó akkumulátorának hűtése megbirkózik. Az akkumulátorok ára is folyamatosan csökken és állandóan hallunk híreket a kémia különféle fejlesztéseiről, amelyek állítólag még gyorsabb töltést, alacsonyabb költségeket vagy jobb energiasűrűséget tesznek lehetővé.
Ezért a „verseny” új irányt vett. Néhány évvel ezelőtt még valóban úgy tűnt, hogy csak az üzemanyagcellás autó képes nagy hatótávolságot és rövid utántöltési időt biztosítani. Most, mire az üzemanyagcellás technológia és a költségek végre életképesek volnának, valószínűnek tűnik, hogy az elektromos autók miatt ezek az előnyök szinte semmit sem érnek. De vajon valóban megelőzték az üzemanyagcellás autókat? Ha mindkét technológia kielégíti a járművezetők igényeit, érdemes megvizsgálni azt is, a kettő közül melyik lehet még inkább környezetbarát és olcsóbb.
A vita elkerülhetetlenül azzal kezdődik, hogy a terület leghangosabbikával foglalkozunk: Elon Musk, szerint az üzemanyagcella rossz ötlet, mivel energiahatékonyságuk gyengébb, mint a tisztán elektromos járműveké. A legegyszerűbben nézve ez helyes – sok tudós számításai szerint az üzemanyagcellák hatékonysága nagyjából csak harmadannyi. Sokkal többet érhet el, ha az elektromos energiát közvetlenül az elektromos autóba töltjük, mintha ugyanazt az elektromos energiamennyiséget a víz elektrolízisével hidrogéngázt képezünk, összepréseljük, szállítjuk és az üzemanyagcellás autóba töltjük. Időközben azonban már nem így állítják elő a hidrogént. Általában a földgázból nyerik ki a töltőállomások átalakító berendezéseivel. Ez széndioxidot termel. Az Egyesült Államok Tudósainak Szövetsége szerint viszont az üzemanyagcellás járművek használata során megközelítőleg ugyanannyi széndioxidot bocsát ki kilométerenként, mint egy hasonló elektromos autó, amely olyan elektromos energiával lett feltöltve, amelyet az erőműben elégetett földgázból nyertek. Ez a helyzet azonban gyorsan változik, a világ számos részén gyorsan megtörténik a megújuló hálózati villamos energiára való áttérés. Abba a korszakba tartunk, amikor a zöld energia leghatékonyabb felhasználása számít. Lesz-e az elektromos autóknak előnyük, ha ezen mérések szerint hatékonyabbak? Nos, igen… és mégsem.
Először is, a szél és a napenergia az időjárástól függ. A hidrogén egyik jelentős előnye az, hogy akár energiát tároló közegként, akár energiaforrásként gondolhatunk rá. Ha bőséges hálózati teljesítmény van, akkor a hidrogént elektrolízissel lehet előállítani és tárolni. Ez akkor is használható járművek meghajtására, amikor a elektromos autók számára nincs elegendő tiszta energia. Nem hagyhatjuk figyelmen kívül a elektromos autók gyártási lábnyomát sem. Nagyon sok energiát használnak az akkumulátorok ásványainak bányászatához, majd az akkuk előállításukhoz. Ez azt jelenti, hogy noha a villanyautók működés közben kevesebb széndioxidot használnak fel, néhány évig eltart, mire ellensúlyozni tudják ezt a gyártási többletet. Senki nem tud erről pontos adatokat megadni, mivel az akkumulátorcellák gyártása összetett és sok esetben nem teljesen ellenőrzött, illetve a használat széndioxid-kibocsátása a villamos energia széntartalmától is függ.
Az üzemanyagcellás autók gyártása kevésbé szén-intenzív. Ezenkívül a jármű élettartama végén a cellák fémelemei könnyebben újrahasznosíthatóak, mint egy akkumulátor esetében. Ez az utolsó rész azonban nem lesz jelentős tényező, ha az akkumulátorokat nem újrahasznosítják, hanem a hálózatra kapcsolva újra felhasználják és kiegyenlítik a megújuló villamosenergia-termelés csúcspontjait és hiányosságait.
Az elektromos és az üzemanyagcellás autóknak egyaránt előnye a nulla helyi széndioxid, valamint más mérgező gázok és részecskék kibocsátása. De az üzemanyagcellás járművek még tovább mennek: szűrik a beszívott levegőt és így megtisztítják azt a környezeti légkört, amelyben haladnak. Ez pedig pozitívan járul hozzá a szennyezett városok megtisztításához.
A két rendszer sok szempontból kiegészítheti egymást. Az üzemanyagcellás meghajtás jobb lehet a kereskedelmi és a flottajárművek esetében, míg a villanyhajtás a személyautóknál lehet előnyösebb. Vagy legalábbis olyan autóknál, amelyeket a tulajdonos otthon tölthet és legtöbb utazását nyilvános töltő használata nélkül teszi. Ahol otthon nem tudnak tölteni, ott inkább az üzemanyagcellás autó jöhet szóba, így ugyanúgy tölthetnek, akárcsak egy belsőégésű autójukat egy benzinkúton.
Óriási lehetőségek vannak a hidrogéngazdaság felé vezető úton. De ma még nem tudjuk, hogy megtörténik-e vagy sem és ha igen, mikor, részben azért, mert ehhez szükség van a kormányokkal, az energiaszolgáltatókkal és a technikusokkal történő együttműködésre. Képzeljük el, ha a világ távoli, ritkán lakott részein napenergia, szél vagy hullámenergia útján hatalmas mennyiségű zöld villamos energiát termelhetnénk. Távvezetékek telepítése valójában nagyon drága, hogy az áramot a távoli helyekről oda szállítsák, ahol arra éppen szükség van. Az energia hidrogénné alakítása azonban sokkal értelmesebbnek tűnik. De ehhez új hidrogénvezetékekre vagy akár hajókra lenne szükség. Ezenkívül sok helyen az édesvíz értékes és korlátozott erőforrás, tehát az elektrolízishez való felhasználás rossz ötletnek tűnik. Alternatív megoldásként a tengervíz elektronizálására szolgáló technológiák kifejlesztése még gyerekcipőben jár.
Teljesen világos, hogy mind az üzemanyagcella, mind a villanyautók esetében nagyszámú ismeretlen tényező létezik: gyártási költségek, környezeti költségek, az ásványok erőforrás-kimerülése, a hidrogén-infrastruktúra technológiája és gazdaságossága. Ezen tényezők közül több is gyorsan változik. Nem is beszélve a kormányok fiskális politikájának egyszerű kérdéseiről – a különböző energiaforrások különböző országokban rendkívül eltérő adó- és támogatási rendszereket érintenek és ezek is nagyon kiszámíthatatlanok lehetnek. Mindezen bizonytalanságok és változások ellenére butaságnak vagy akár meggondolatlannak tűnik a bolygó reménységeit egyetlen erőforrásban rögzíteni. Szükségünk van annak biztonságára, hogy mindkettő megvan. Valójában ezt nem szabadna versenynek tekinteni.
Forrás: hyundaimotorgroup.com
Dönci Hyundai-KIA Blogja a Facebookon és az Intagramon! Hírek, fotók, videók és még több Hyundai! Csatlakozz Te is! Katt!
