Ki kicsoda a hidrogéncella trendben? Miért „nem” és miért „igen”?

A hidrogéncellás járműgyártás rohamos fejlődése az utóbbi években szembeötlő példája annak, hogy az autóipar miként igyekszik megfelelni a környezeti fenntarthatósági követelményeknek. A hidrogéntechnológia, mint zéró emissziós megoldás, kínálja az egyik legígéretesebb alternatívát a fosszilis tüzelőanyagoktól való elmozdulásra. Ebben a kontextusban több gyártó felállította a saját mérföldkövét, mindegyikük saját egyedi megközelítéssel és technológiával. De nem mindenki, viszont ki igen és kik a beszállítóik? Ezt a kérdést futjuk át rövid cikkünkben!

Először is, többnyire miért „nem”?

Néhány gyártó szkeptikus a hidrogéncellás technológia iránt, ami több tényezőre vezethető vissza. A hidrogéncellák gyártása, tárolása és szállítása jelenleg magas költségekkel jár, ami kevésbé vonzóvá teszi őket más alternatívákhoz képest, mint az akkumulátoros elektromos járműveket. Egy  hidrogén tüzelőanyag-töltő állomás infrastruktúrája teljes átépítést igényelne a hidrogén hagyományos acélokat ridegítő hatása miatt, ami a hidrogénnel kapcsolatos egyik jelentős technikai kihívás.

A hidrogénsérülés vagy hidrogénindukálta törékenység jelensége azért következik be, mert a hidrogén atomjai beépülnek az (hagyományos)acél mikroszerkezetébe, ami csökkenti annak rugalmasságát és növeli a törékenységét. Ennek eredményeként a hidrogén tárolására és szállítására használt tartályokat, valamint a csövezetékeket speciális acélötvözetekből kell készíteni, amelyek ellenállnak a hidrogén ridegítő hatásának.Ezek az ötvözetek általában magasabb mangántartalmú, alacsony széntartalmú acélok, amelyeket úgy fejlesztenek ki, hogy jobban ellenálljanak a hidrogén által okozott mikroszerkezeti változásoknak. Ezenkívül más ötvözőelemek, mint például a nikkel és a molibdén is hozzáadhatók a fokozott ellenállás érdekében. A hidrogén tárolására és szállítására használt infrastruktúra tervezésekor tehát kiemelt figyelmet kell fordítani az anyagválasztásra, hogy megelőzzék a lehetséges szerkezeti károsodásokat és a biztonsági kockázatokat. (a Szerk.)

A hidrogén előállítása, szállítása és felhasználása során jelentkező energiahatékonysági problémák, valamint a fosszilis tüzelőanyagok igénybevétele miatt környezeti aggodalmak is felmerülnek, továbbá, a hidrogén rendkívül gyúlékony, ami további biztonsági kérdéseket vet fel a tárolás és kezelés során. Mindezek mellett sok gyártó már jelentős beruházásokat tett elektromos járműtechnológiákba, amelyek már széles körben elérhetők és elfogadottak, így a hidrogéncellás technológiába való beruházás jelentős kockázatot és költséget jelentene.

Másodszor, mégis miért „igen”?

A Toyota, a Mirai modellel már bizonyított a piacon, míg a Hyundai NEXO-jának fejlesztése továbbra is figyelemre méltó újításokat hoz. A Honda, noha kivonta a Clarity Fuel Cellt a piacról, továbbra is komoly szereplője a szektor innovatív fejlesztéseinek és a napokban jelentette be a CR-V hidrogéncellás változatát 2025-re. A BMW és a Stellantis is új dimenziókat nyitnak meg a hidrogéncellás technológiák alkalmazásával, utóbbi a Symbioval való együttműködésével különösen a könnyű kereskedelmi járművekre koncentrál.

A hidrogéncellák gyártói között olyan nevek emelkednek ki, mint a Ballard Power Systems, a Plug Powerés a Horizon Fuel Cell Technologies, akik az iparág technológiai előrehaladását és költséghatékonyságát egyaránt zászlajukra tűzték. A Senergy, különösen, piacvezető szerepet tölt be a magas teljesítményű, költséghatékony tüzelőanyagcellák fejlesztésében, amelyek kereskedelmi járművek széles skálájában használhatók fel.

A Ballard Power Systems, a Plug Power, a Horizon Fuel Cell Technologies és a Senergy fontos előrelépéseket tesz a hidrogén tüzelőanyagcella technológiában. A Ballard a grafit bipoláris lemezek gyártási folyamatának és tervezésének fejlesztésére összpontosít, amelyek kulcsfontosságúak a cellák teljesítményében és tartósságában. Céljuk a gyártási költségek csökkentése és a kapacitás növelése. Eközben a Plug Power az USA-ban építi a legnagyobb PEM elektrolizálóval működtetett zöld hidrogén üzemét, amely naponta 15 tonna folyékony hidrogént képes előállítani, erősítve ezzel zöld hidrogén ökoszisztémájukat. A Horizon új Anion Cserélő Membrán (AEM) technológiájával csökkentheti a zöld hidrogén előállítási költségeit, ami különösen fontos az acélgyártás és a hidrogén-elektromos mobilitás számára. Végül a Senergy 'A1' tüzelőanyagcella-sorozatával jelentős költségcsökkentést ér el, céljuk, hogy 2025-re tovább csökkentsék az árakat. Ezek az innovációk együttesen formálják a hidrogén tüzelőanyagcella-technológia jövőjét, előmozdítva a fenntartható mobilitási megoldásokat.

És végül: ki kivel és mit? Mekkora az FCEV-blokk?

A Plug Power, a Horizon Fuel Cell Technologies és a Senergy jelentős szerepet játszanak az tüzelőanyagcella-technológia iparágában, különböző OEM-ekkel való együttműködéseik révén. Plug Power széles körű infrastrukturális megoldásokat kínál, többek között anyagmozgatási megoldásokat és elektromos jármű flottákat támogat, valamint egy jelentős amerikai autógyártóval is együttműködik az elektromos járművek tüzelőanyagcellás technológiájának fejlesztésében. Horizon Fuel Cell Technologies a közlekedési és nehéz ipari szektorokban alkalmazza technológiáit, például a JMC Trucks-szal, egy Ford Motor közös vállalattal működik együtt a világ legnagyobb hidrogén tüzelőanyagcellás nehéz-teherautó flottájának létrehozásában. Senergy, a Vision Group leányvállalata, tüzelőanyagcelláit száles körben alkalmazzák, beleértve a Yutong Bus és Dongfeng Motor által gyártott kereskedelmi járműveket, valamint a Chery Automobile és Guangzhou Automobile által gyártott személyautókat.

A BMW és a Toyota szoros együttműködése a hidrogén tüzelőanyagcella technológia terén szintén jelentős. A két vállalat közös erőfeszítéseket tesz a hidrogén tüzelőanyagcellás járművek, mint például a BMW iX5 Hydrogen fejlesztésében és gyártásában, amely a BMW X5 SUV alapjaira épül. A BMW az összeszerelési folyamatokat Müncheni gyáregységében végzi, ahol a Kutató- és Innovációs Központjuk is van. A Toyota kulcsszerepet játszik a tüzelőanyagcellák szállításában és számos projektben. A Toyota Mirai fejlesztése során szerzett tapasztalatokat hasznosítva alapvető komponenseket biztosít a BMW iX5 Hydrogen modelljéhez, míg sajátjai közül a Toyota Hilux hidrogén tüzelőanyagcellás változatának fejlesztésében hasznosul a bajor együttműködés.

Forrás: viritech.co.uk, press.bmwgroup.com, automotivepowertraintechnologyinternational.com, hydrogen-central.com