Pojazdy wodorowe stanowią alternatywę dla wariantów elektrycznych. Jednak wiarę w nie mają jak na razie tylko niektóre koncerny z Toyotą na czele. Trudno się też dziwić, że najwięcej wodorowych stacji jest w Japonii. Polska w tym segmencie dopiero raczkuje. Czy można liczyć na przyspieszenie rozwoju tej technologii i tym samym zwiększenie infrastruktury H2? Ambitne m.in. europejskie plany pokazują, że jak najbardziej.
O technologii wodorowej mówi się już od dekad. Pierwszy koncept wykorzystujący do zasilania silnika wodór, powstał w 1966 roku. Skonstruowała go marka General Motors i nazywał się Electrovan. Jednak ogniwo paliwowe zasilane wodorem, które w połączeniu z tlenem tworzy energię elektryczną, zostało odkryte o wiele wcześniej – we wczesnych latach XIX wieku. Potencjał tej technologii dostrzegła NASA, która w latach 60-tych znalazła dla niego zastosowanie w projekcie Gemini.
Wracając jednak do pojazdu od GM, to z pozoru był to zwykły van, który został wyposażony w aparaturę potrzebą do tego by w ogóle ruszył z miejsca. Na pokładzie znajdowały się 32 ogniwa paliwowe, które ulokowano pod podłogą samochodu. Z k0lei przestrzeń ładunkowa wypełniono trzema zbiornikami. Pierwszy wypełniony był ciekłym tlenem, drugi ciekłym wodorem, a trzeci elektrolitem, czyli wodorotlenkiem potasu. Pojazd w efekcie miał masę 3320 kg. Silnik miał moc 43 KM oraz mocą szczytową 217 KM. Rozwijał prędkość 100 km/h, co zajmowało 30 sekund. Zasięg wynosił 240 km.
Trudna technologia
Na przestrzeni lat nieco się to zmieniło. Toyota – obecny lider w rozwoju technologii wodorowej, nad swoim napędem pracuje od blisko 30 lat. Choć wydaje się, że długo, to na usprawiedliwienie można powiedzieć, że jest to trudna do rozwoju technologia. Przede wszystkim największe wyzwanie stanowi obniżenie kosztów zarówno pojazdu, jak też infrastruktury. Ponadto dla tego paliwa trzeba opracowywać nowy łańcuch dystrybucji. Wodór w postaci gazowej, nawet przy wysokim ciśnieniu, dalej zajmuje 10 razy więcej miejsca niż benzyna, a stan ciekły osiąga dopiero przy temperaturze -240 °C. Jest to tym samym wyzwanie, zwłaszcza że na świecie były już przypadki wybuchu podczas napełniania paliwa do zbiornika pojazdu.
Kolejną kwestią jest „zielona” strona wodoru. Obecnie głównie opieramy się na szarym wodorze, który nie powstaje w sposób ekologiczny. To jednak z czasem się zmieni, a z rozwojem technologii jego cena będzie spadać, podczas gdy benzyny bezołowiowej, ropy i LPG – rosła. Jeszcze kilka lat temu w Niemczech cena jednego kilograma wodoru wynosiła 10 euro. Do 2030 roku ma ona spaść do 4,5 euro/kg. Zróżnicowanie cen to bardziej zawiły problem. Przykładem mogą być stacje Clean Energy Partnership. Dla klientów detalicznych oferują wodór w cenie 9,50 euro/kg. Z kolei dla dużych flot – jak np. zakładów autobusowych Hurtch jest to 3,80 euro/kg.
Japonia liderem
Obecnie największą liczbę stacji tankowania wodoru ma Japonia. W państwie Kwitnącej wiśni jest ich 134. Drugie w rankingu są Niemcy – 90 stacji. Następnie Stany Zjednoczone – 46 i Korea Południowa – 43. W statystykach na marzec 2021 roku, ujętych przez Departament Energii Paliw Alternatywnych U.S., pojawiły się również Chiny – 39, Francja – 18, Anglia – 9, Kanada – 9, Dania – 6, Norwegia – 5, Austria – 5, Niderlandy – 5. Takie kraje jak Szwecja, Australia, Szwajcaria mają po 4 stacje. Indie, Islandia, Belgia, Hiszpania – po 3 stacje, Szkocja ma 2 stacje, a Zjednoczone Emiraty Arabskie, Brazylia, Costa Rica, Czechy, Włochy, Malezja, Arabia Saudyjska, Słowenia, Taiwan, Walia oraz Turcja po jednej. Polska w tym zestawieniu wypada blado, gdyż stacjonarnych stacji po prostu nie mamy, poza jedną prywatną na użytek koncernu medialno-telekomunikacyjnego.
Warto zaznaczyć, że pozycja Japonii jako wiodącego dostawcy wodorowego paliwa samochodowego na świecie nie jest zeskoczeniem, biorąc pod uwagę fakt, że japońscy producenci samochodów (Toyota i Honda) są jednymi z zaledwie trzech producentów samochodów na świecie, sprzedających auta na wodór.
Ambitne europejskie plany
To jednak nie zwalnia prac nad rozwojem infrastruktury. W Europie i na świecie planowane są inwestycje w stacje tankowania wodoru. Przykładem może być Belgia, która zakłada, iż w latach 2020-2025 będzie miała 25 stacji, a pięć lat później liczba ta zwiększy się do 75 stacji tankowania wodoru. Dania z kolei zakłada, że liczba ta zostanie zwiększona do 200 w 2025, a do 2050 będzie to już 1000 – wynika z przygotowanego „wysokiego” scenariusza wodorowego. Z kolei scenariusz „mały” jest to odpowiednio 100 i 500 stacji.
Kolejnym krajem z przygotowanym planem rozwoju sieci tankowania najpowszechniejszego pierwiastka na świecie, jest Francja. Do 2023 zakładane jest tam posiadanie 100-140 stacji. W 2028 ma to być 400, a w 2030 – 602 stacji. W Niemczech – drugim kraju pod względem liczby punktów tankowania wodoru – do 2023 roku będzie 400 stacji wodorowych, a do 2030 aż 1000. W Niderlandach natomiast planowane jest do 2025 roku stworzyć 50 stacji oraz do 2030 roku od 216 do 1000 stacji.
Również w Polsce zakłada się postawienie stacji tankowania wodoru. Zgodnie z planami Ministerstwa Klimatu i Środowiska, mają to być 32 stacje tankowania wodoru do 2025 roku. Niedawno Orlen poinformował, że do 2030 roku zamierza wybudować 50 takich stacji.
Potencjał wodorowy wagi ciężkiej
W przypadku wodoru jest nieco inaczej niż dla pojazdów elektrycznych. Przez zdecydowanie mniejszą liczbę producentów, oferujących pojazdy wyposażone w ogniwa paliowe zasilane wodorem, możliwy jest szybszy rozwój infrastruktury tankowania niż w obecnym czasie sprzedaż pojazdów. Zobaczymy jednak czy tak się stanie. Jak na razie o wiele szybszym tempem rozwoju charakteryzuje się elektromobilność i auta w pełni elektryczne. Wodorowy potencjał dostrzega się bardziej w przypadku pojazdów ciężkich niż osobowych. Jednak wszystko zależy od tego czy plany budowy infrastruktury są w mocy i zostaną zrealizowane.
Maciej Gis
