Svět v poslední době směřuje k udržitelné dopravě a využívání zelené energie. Vozidla podporovaná zelenou energií přispívají k udržitelné dopravě, minimalizaci emisí skleníkových plynů a poskytují energetickou nezávislost. Přeprava zelené energie tak vzniká dvěma různými cestami v podobě EV a technologie vodíkových palivových článků.
Elektromobily jezdí na lithium-iontové baterie nebo technologii palivových článků. Technologie palivových článků je považována za nejekologičtější technologii používanou při výrobě elektrických vozidel nebo vozidel na bázi palivových motorů. Zatímco vodíková auta využívají technologii vodíkových palivových článků, elektrochemický proces vodíku a kyslíku k výrobě elektrické energie a vodu jako vedlejší produkt. Vozidla založená na technologii palivových článků využívají vodíkové palivo k výrobě elektřiny, která se používá k pohonu vozidel. Ačkoli je vodík nejrozšířenějším prvkem na Zemi, musí být extrahován z jiných materiálů, jako je voda, aby mohl být použit jako čistý a zelený zdroj energie. V porovnání s jinými palivy Vodíkové palivo je mnohem dražší. Technologie vodíkového paliva vyžaduje více investic v čase a penězích, protože vzácné a drahé kovy jako platina, titan a iridium jsou vyžadovány jako katalyzátor v reakci. Náklady na suroviny použité v této technologii tedy nejsou pro společnosti tak dostupné, aby mohly začít podnikat a vyrábět vodíková auta. Kolem roku 2010 byla vodíková auta představena jako účinná a efektivní technologie v automobilovém průmyslu, ale účinnost a úspora energie u vodíkových aut je nízká, což má za následek ústup těchto vozidel z trhu udržitelné dopravy. Takže vodíková auta byla považována za revoluční technologii, ale dominovala jim technologie EV, což vedlo k selhání vodíkových aut.
Pojďme se podívat na některé důvody selhání vodíkových aut.
- Auta na vodík jsou příliš drahá
Protože každá nová technologie přichází s vysokými cenami, vodíková auta také nejsou výjimkou. Vozy na vodíkový pohon jsou drahé kvůli použití drahých kovů, jako je titan a platina, které zvyšují jejich cenu ve srovnání s vozidly EV. Proces skladování, extrakce a přepravy potřebný k výrobě vodíkového paliva je složitější a nákladnější než u fosilních paliv. V USA se startovací cena vodíkového auta pohybuje mezi 49,000 56,000 až XNUMX XNUMX dolary, což je mnohem dražší než normální hybridní a EV vozidla. Pokud tedy studujeme ekonomicky, vodíkový automobil zatím pro mnoho lidí není investiční variantou.
Efektivitu jakéhokoli automobilu lze určit kontrolou toho, kolik energie se ušetří během procesu výroby vodíku. Elektromobily mají téměř 85-90 % účinnosti a vodíková auta mají účinnost pouze 25-30 %. Téměř 45 procent energie se ztrácí na výrobu vodíku během procesu elektrolýzy ve vodíkových automobilech, což snižuje jejich účinnost a úsporu energie. Elektromobily potřebují k nabití palubních baterií optimální množství energie. V současné době jsou tedy elektromobily preferovány před vodíkovými auty po celém světě.
- Nedostatek vhodné infrastruktury
Mnoho zemí přijalo udržitelný dopravní systém a elektromobily s infrastrukturou dobíjecích sítí pro majitele elektromobilů. Ale zatím žádná taková infrastrukturní opatření pro vodíková auta neexistují. Kromě nedostatku čerpacích stanic je zde také absence dobré údržby a oprav, protože mnoho mechaniků zatím není s opravou vodíkových aut přátelské. Pokud tedy někdo vlastní auto na vodík a má problém, pak ten člověk nemusí být schopen jej snadno opravit!
- Technologie EV se zlepšuje
V posledních dvou letech jsme byli svědky rostoucího využívání EV lidmi. Globální podíl na trhu s elektronikou a automobilem byl v posledních letech svědkem enormního nárůstu a svět očekává, že rostoucí používání EV přinese v automobilovém průmyslu drastickou změnu. Vzhledem k tomu, že elektromobily již dosahují vrcholu v udržitelné a ekologické dopravě, vodíková auta jsou v tomto pokroku pozadu. Dostupné ceny, dostupná infrastruktura a zlepšující se technologie přesvědčují lidi a spotřebitele, aby kupovali elektromobily před vodíkovými auty.
- Vodíková auta nejsou ekologická
Předpokládá se, že vodíková auta a technologie vodíkového paliva jsou zelené a efektivní, protože proces výroby vodíkového paliva elektrolýzou je zcela ekologický. V procesu elektrolýzy jsou voda a vodík vedlejšími produkty této reakce, která nepoškozuje žádný přírodní faktor. Pro výrobu levného vodíkového paliva se používají fosilní paliva jako benzín nebo nafta, která vytvářejí emise a spalují škodlivé plyny. Pokud se tedy budou v budoucnu kvůli vyspělé technologii používat vodíková auta, lidé budou samozřejmě používat levné vodíkové palivo před drahými. To je tedy také jedna z nevýhod vodíkových aut a důvod jejich neúspěchu na automobilovém trhu.
Bottom Line
To jsou některé důvody neúspěchu vodíkových aut na trhu s EV. Elektromobily na baterie již zachycují celosvětový trh automobilového průmyslu, takže v současné době existuje omezený prostor pro auta na vodík. Někteří výzkumníci tvrdí, že technologie související s vodíkovými auty se neustále zdokonalují, takže může být šance vidět vodíková auta na silnicích, pokud se technologie a účinnost těchto vozů v budoucnu zlepší.
Toyota a Hyundai, jediní výrobci vozidel vyrábějící vodíková auta pro britský trh, prodaly v zemi v roce 12 pouze 2021 vodíkových aut.
13. prosince 2022 · 09:30
Automobily na vodíkové palivové články se objevily jako alternativa k vozidlům s elektrickým i spalovacím motorem na počátku 2000. století. Byly široce považovány za cestu k univerzálnímu zelenému motorismu. Poháněny chemickou reakcí mezi vodíkem a kyslíkem, jedinou výfukovou emisí, kterou produkují, je voda.
Technika slibovala i tradiční zážitek z jízdy. Řidiči mohou tankovat na čerpacích stanicích a dojezd vodíkového vozu je srovnatelný s vozidlem se spalovacím motorem. Technologie vodíkových vozidel také nabídla ropným společnostem možnost přesunout své operace směrem k výrobě a přepravě vodíku a doplňování vodíku na stávajících stanicích.
Britská vláda zopakovala svůj závazek k této technologii v roce 2016 investováním 2 milionů liber do propagace vodíkových aut pro britské podniky. Evropský parlament nedávno souhlasil se stanovením minimálních vnitrostátních cílů pro zavádění infrastruktury pro alternativní paliva. Podle tohoto rámce bude na hlavních silnicích v Evropské unii každých 100 km alespoň jedna čerpací stanice vodíku.
Ale vodíková auta nyní téměř zmizela. Toyota a Hyundai, jediní výrobci vozidel, kteří vyrábějí vodíková auta pro britský trh, prodali v zemi v roce 12 pouze 2021 vodíkových aut. Začátkem tohoto roku Shell uzavřel všechny své tankovací stanice pro vodík ve Spojeném království.
Mezitím elektrická vozidla, přestože nedosahují dojezdu nebo rychlého doplňování paliva vodíkového automobilu, vzrostla na popularitě. V roce 2010 se ve Spojeném království prodalo 138 elektrických vozidel. To vzrostlo na zhruba 190,000 2021 ročních prodejů v roce XNUMX.
Infrastruktura je klíčová
Typy vozidel si přímo nekonkurují. Místo toho se jedná o soutěž mezi národními technologickými systémy. A tam, kde tomu tak je, technicky špičkový produkt jen zřídka triumfuje.
Magnetofon Betamax nedokázal převzít kontrolu nad trhem s videokazetami v 1980. letech, přestože byl technicky lepší než jeho konkurenti. Domácí videosystém nižší kvality dokázal zaujmout dominantní podíl na trhu díky lepší infrastruktuře dodavatelského řetězce. Protože byly skladovány ve více videopůjčovnách, byly pásky domácího videosystému jednoduše dostupnější než Betamax.
Vodíková a elektrická vozidla také závisí na širších technologických systémech. Jeden je založen na výrobě elektřiny a druhý na dodávce vodíku.
Elektromobily mají tu výhodu, že se mohou spolehnout na stávající systém výroby a distribuce energie – elektrickou síť. Elektromobil lze dobíjet všude tam, kde je přístup k zásuvce.
Výrobce elektromobilů Tesla toho využil. Již se zákaznickou základnou byla Tesla schopna budovat svá vozidla a dobíjecí infrastrukturu současně. V roce 900,000 vyrobili přes 2021 35,000 nových vozidel a na jejich podporu instalovali globální síť rychlého nabíjení XNUMX XNUMX supernabíječek.
Infrastruktura, která existuje na podporu vodíkových vozidel, je ve srovnání s tím omezená a její zavedení bude vyžadovat rozsáhlé investice. Odhaduje se, že samotná potrubní infrastruktura pro evropský distribuční systém vodíku bude stát 80–143 miliard eur (69–123 miliard liber).
Vzhledem k tomu, že vodík musí být stlačen a přepravován buď jako plyn nebo kapalina, musí být přepracovány i dodavatelské řetězce. Náklady na rozvoj čerpacích stanic na vodík a zvýšení výroby vodíku budou rovněž značné. Produkce vodíku v současnosti představuje pouhá 3 % celosvětové poptávky po energii.
Vlády a podniky však v současnosti nejsou ochotny provést požadované investice. Budování infrastruktury nemá ekonomický smysl, pokud je síť automobilů příliš malá na to, aby ji bylo možné využívat. Zároveň však poptávka po vodíkových autech zůstane nízká, dokud nebudou podporována kompatibilní infrastrukturou.
Lekce
Zavádění komplexních technologií a infrastruktur vždy záviselo na investicích do rozsáhlých technologických systémů. Vlády však stojí před volbou, které technologie budou podporovat.
Investice do technologií, které měly přinést systémy veřejné dopravy do měst ve vyspělých zemích na přelomu 20. století, bojovat proti válkám a pohánět moderní ekonomiky, to vše se objevilo v době, kdy vlády převzaly odpovědnost za potřebu investovat, plánovat a kontrolovat výrobu a spotřeba v národním zájmu.
Po zbytek století probíhaly rozsáhlé národní infrastrukturní projekty včetně jaderných energetických a zbrojních programů, elektrifikace železnic, vývoje vysokorychlostních vlaků a vesmírných misí s lidskou posádkou. Všechny vyžadovaly koordinované úsilí k jejich dosažení. To zahrnovalo vládní financování, vytvoření nových institucí, jako je NASA a British Rail, výzkumné granty pro výrobce a stanovení jasných cílů.
Vlády byly také zákazníky těchto technologií. Americká vláda například udělila programu vesmírných technologií Elona Muska SpaceX kontrakt na provádění národních bezpečnostních startů pro americkou armádu.
Plánování a výstavba takových systémů byly vždy podporovány myšlenkou, že jsou v sázce národní zájmy. Bylo tomu tak, ať už bylo motivem zajištění adekvátní vojenské obrany, mezinárodní konkurenceschopnost nebo poskytování společenských výhod vypouštěním satelitů a rozvojem systémů hromadné hromadné dopravy.
Smíšené automobilové hospodářství vodíkových a elektrických vozidel by mohlo urychlit přechod k nulovým emisím. Životaschopný vodíkový automobilový systém však bude vyžadovat rozsáhlé investice. Bude to vyžadovat vybudování nových a komplexních technologických systémů a zásadní posun v politickém myšlení a veřejném diskurzu.
Tom Stacey je odborný asistent v oboru Operations and Supply Chain Management na Anglia Ruskin University. Chris Ivory je ředitelem Výzkumného centra inovativních manažerských praktik na Anglia Ruskin University.
Tento článek se poprvé objevil na The Conversation.
- Technologie vodíkových vozidel
- Auta na vodíkové palivové články
- Vozidlo se spalovacím motorem
- Tesla
