Samochodów wyposażonych w ogniwo paliwowe jest naprawdÄ™ niewiele – pod koniec stycznia 2019 roku w Niemczech byÅ‚o ich zarejestrowanych tylko 500. Za to modeli czerpiÄ…cych energiÄ™ elektrycznÄ… z akumulatora zarejestrowano 83.000. Jednak wiÄ™kszość aut i tak ma pod maskÄ… silniki benzynowe lub Diesla, w Niemczech jest ich ponad 47 milionów.
Od dawna wiadomo, że silniki benzynowe okres świetności mają już za sobą, a z powodu kryzysu dieslowego oraz coraz ostrzejszych norm emisji spalin, ich udział będzie się jeszcze zmniejszać.
Dlatego w przemyÅ›le samochodowym intensywnie rozważana jest kwestia, czy przestawiajÄ…c siÄ™ na nowe źródÅ‚a napÄ™du stawiać na silniki czerpiÄ…ce energiÄ™ z akumulatora elektrycznego, czy może dać szansÄ™ jednostkom elektrycznym zasilanym wodorem? A może należy nadal prowadzić prace nad paliwami alternatywnymi?
Decyzja Volkswagena jest jednoznaczna: jako producent aut na masowÄ… skalÄ™ koncern postawiÅ‚ na rozwój samochodów zasilanych energiÄ… z akumulatorów elektrycznych. W przyszÅ‚oÅ›ci zamierza sprzedawać takich samochodów ponad milion rocznie.
Firma doradcza Horvath&Partners w badaniu zatytuÅ‚owanym „PrzemysÅ‚ Samochodowy 2035 – Prognozy na Temat PrzyszÅ‚oÅ›ci” sprawdziÅ‚a dokÅ‚adnie, czy w przyszÅ‚oÅ›ci przewagÄ™ zyskajÄ… auta elektryczne zasilane prÄ…dem z akumulatorów czy te zasilane wodorem. I jak pod wzglÄ™dem efektywnoÅ›ci oraz ceny wypadajÄ… paliwa alternatywne – zarówno z punktu widzenia producentów, jak i klientów firm samochodowych. DokÅ‚adnie mówiÄ…c, chodziÅ‚o o zbadanie, jaki rodzaj napÄ™du jest najbardziej opÅ‚acalny dla jednych i drugich.
Badanie trwaÅ‚y ponad póÅ‚ roku, prowadziÅ‚o je 80 osób i partnerów, finansowane byÅ‚y przez firmÄ™ Horvath&Partners. „Badania przeprowadzono dlatego, że Horvath&Partners ma wielu klientów wÅ›ród dostawców dla przemysÅ‚u samochodowego. ChcÄ… oni oczywiÅ›cie wiedzieć na co powinni siÄ™ przygotować w ciÄ…gu kolejnych 10-15 lat”, wyjaÅ›nia szef badaÅ„, Dietmar Voggenreiter.
Przeprowadzono m.in. analizÄ™ przyczyn, dla których ludzie kupujÄ… samochody. Dlaczego mieliby oni przesiąść siÄ™ do pojazdów elektrycznych? Najbardziej prawdopodobny jest teraz scenariusz dwuetapowy, czyli faza „push”, a potem „pull”.
W tej pierwszej trwajÄ…cej od dzisiaj do 2023/2025 roku producenci mieliby promować elektryczne auta. Powodem sÄ… coraz ostrzejsze normy ograniczajÄ…ce emisjÄ™ dwutlenku wÄ™gla. Do tego dochodzÄ… poczÄ…tkowe wysokie koszty inwestycji. Jedno i drugie powoduje, że aby wypromować elektryczne samochody, trzeba stworzyć zachÄ™ty do ich zakupu. W drugiej fazie, „pull”, trwajÄ…cej do 2030/2035 roku, auta elektryczne miaÅ‚yby stać siÄ™ dla klientów bardziej atrakcyjne także pod wzglÄ™dem finansowym. To dlatego, że wraz z wprowadzeniem normy Euro 7 auta z silnikami spalinowymi podrożejÄ… i różnica cen miÄ™dzy nimi a samochodami elektrycznymi siÄ™ zmniejszy. Efekt ten zostanie wzmocniony podatkiem od emisji dwutlenku wÄ™gla, który – niezależnie od tego jakÄ… ostatecznie przybierze formÄ™ – sprawi, że ceny paliw kopalnych wzrosnÄ….
ZachÄ™tÄ… dla klientów bÄ™dÄ… ponadto niższe koszty eksploatacji aut elektrycznych w porównaniu z zasilanymi benzynÄ… i olejem napÄ™dowym. Niższym kosztom paliwa bÄ™dÄ… towarzyszyć niższe koszty serwisowe, ponieważ samochody elektryczne majÄ… mniej elementów podlegajÄ…cych wymianie (nie posiadajÄ… np. filtrów oleju i paliwa), czy naprawie. OdpadnÄ… też wydatki na wymianÄ™ oleju.
W badaniu szacuje siÄ™, że zależnie od modelu koszty paliwa bÄ™dÄ… niższe o 400 do 600 euro rocznie, a serwisu o 200 do 400 euro. OszczÄ™dność od 600 do 1000 euro każdego roku to duża zachÄ™ta dla użytkowników. Voggenreiter zauważa: „NadejdÄ… czasy, i to niedÅ‚ugo, gdy decyzje podejmowane w oparciu o racjonalne przesÅ‚anki spowodujÄ… masowÄ… produkcjÄ™ elektrycznych aut”.
Do tego dochodzÄ… jednak zagadnienia emocjonalne. Obawa przed zbyt maÅ‚ym zasiÄ™giem i sprawa szybkiego Å‚adowania. Jedna i druga kwestia zostanÄ… szybko rozwiÄ…zane – pewni sÄ… autorzy badania – i przestanÄ… być przeszkodÄ… w fazie „pull” od roku 2023/2025. ZasiÄ™g samochodów elektrycznych wzroÅ›nie, a wiÄ™ksza liczba stacji i Å‚adowarek prÄ…du o dużej mocy zmniejszy obawy przed utkniÄ™ciem w drodze. I jeszcze kwestia rzeczywistego ograniczenia emisji CO2 – ponieważ prÄ…d wykorzystywany przy produkcji samochodów elektrycznych nie jest dzisiaj pozyskiwany w caÅ‚oÅ›ci ze źródeÅ‚ odnawialnych, aut tych nie można nazwać w peÅ‚ni obojÄ™tnymi dla Å›rodowiska. Z wyliczeÅ„ wynika, że dopiero po przejechaniu ponad 100.000 km pojazdy elektryczne emitujÄ… Å‚Ä…cznie (produkcja i eksploatacja) mniej dwutlenku wÄ™gla niż auta spalinowe. Również to zmieni siÄ™ w ciÄ…gu najbliższych lat na korzyść aut zasilanych energiÄ… elektrycznÄ… – wynika ze badaÅ„. DziÄ™ki wykorzystaniu do produkcji elektrycznych samochodów i akumulatorów wiÄ™kszej iloÅ›ci prÄ…du ze źródeÅ‚ odnawialnych, pierwotne obciążenie bÄ™dzie siÄ™ stopniowo zmniejszać, w wypadku elektrycznych samochodów emisja CO2 bÄ™dzie malaÅ‚a szybciej.
W badaniu Horvath&Partners uwzglÄ™dniono również fakt, że auta elektryczne nie zawsze mogÄ… korzystać z energii odnawialnej, choćby dlatego, że z powodu warunków pogodowych nie zawsze jest ona dostÄ™pna na bieżąco – np. wiatraki nie wytwarzajÄ… jej gdy nie ma wiatru, a panele fotowoltaiczne nie produkujÄ… energii w nocy. W takich okresach akumulatory aut elektrycznych sÄ… zasilane prÄ…dem z tradycyjnych źródeÅ‚ – doliczono to do ich ogólnego zapotrzebowania energetycznego.
Pozostaje jeszcze najbardziej interesujÄ…ca część badania: jaki rodzaj napÄ™du samochodów elektrycznych jest najbardziej efektywny i najtaÅ„szy: akumulator czy ogniwo paliwowe wykorzystujÄ…ce wodór?
W wypadku samochodów wyposażonych w akumulator elektryczny jedynie osiem procent energii zostaje utracone podczas przesyÅ‚u, zanim trafi ona do akumulatora. Potem podczas przemiany energii elektrycznej potrzebnej do napÄ™du silnika powstajÄ… straty w wysokoÅ›ci 18 procent. Oznacza to, że efektywność napÄ™du samochodów elektrycznych wynosi, zależnie od modelu, od 70 do 80 procent.
W wypadku aut elektrycznych, w których energia powstaje z wodoru straty sÄ… znacznie wiÄ™ksze – 45 procent energii zostaje utracone już w procesie elektrolizy, podczas której powstaje wodór. Z pozostaÅ‚ych 55 procent pierwotnej energii znowu 55 procent jest tracone podczas zamiany wodoru w energiÄ™ elektrycznÄ… w pojeździe. Elektryczny samochód z ogniwem paliwowym, czyli zasilany wodorem ma wiÄ™c efektywność, zależnie od modelu, od 25 do 35 procent. Dodajmy dla uzupeÅ‚nienia, że efektywność paliw alternatywnych jest jeszcze niższa i wynosi jedynie 10 do 20 procent.
„Jest faktem, że wodór jako źródÅ‚o ekologicznej energii ma duży potencjaÅ‚, ale wokóÅ‚ wodoru robi siÄ™ zbyt wiele szumu”, ostrzegajÄ… eksperci firmy doradczej Boston Consulting Group (BCG) w nowym badaniu, cytowanym przez „Handelsblatt”. Także analiza Horvath&Partners zawiera takie wnioski.
Zamiast wydawać miliardy na realizacjÄ™ wizji spoÅ‚eczeÅ„stwa funkcjonujÄ…cego w oparciu o energiÄ™ wodorowÄ…, lepiej inwestycje w nowe technologie skoncentrować na takich rozwiÄ…zaniach, które majÄ… sens ekonomiczny – podsumowujÄ… autorzy badania.
„Uważamy, że warto rozwijać technologie wodorowe w tych dziedzinach, w których naprawdÄ™ bÄ™dÄ… mogÅ‚y być wykorzystywane na dÅ‚uższÄ… metÄ™. Przede wszystkim w przemyÅ›le, poza tym w transporcie ciężkim, w ruchu lotniczym i transporcie morskim”, twierdzi Frank Klose, wspóÅ‚autor badania.
Wnioski sÄ… jednoznaczne: ogniwo paliwowe ma wiele zalet (zasiÄ™g, szybkie tankowanie, brak ciężkiego akumulatora w pojeździe), ale ma też zasadniczÄ… wadÄ™: jest stosunkowo maÅ‚o wydajne i drogie. „Å»adna gospodarka oparta na zasadach zrównoważonego rozwoju nie może sobie pozwolić na to, żeby zużywać dwukrotnie wiÄ™cej odnawialnej energii tylko po to, by można byÅ‚o jeździć autami zasilanymi wodorem, zamiast wyposażonymi w akumulator elektryczny”, twierdzi szef badaÅ„, Dietmar Voggenreiter. Jedynie w zastosowaniach niszowych, w wypadku samochodów ciężarowych i autobusów, oraz na dalekich trasach można by stosować wodór. Bo wÅ‚aÅ›nie w tych zastosowaniach dużą rolÄ™ odgrywajÄ… masa akumulatora, zasiÄ™g i czas tankowania. ZwiÄ™kszajÄ… siÄ™ one wraz ze wzrostem pojemnoÅ›ci akumulatorów, co sprawia, że ich wykorzystanie staje siÄ™ niemożliwe nawet w samochodach ciężarowych. Tu wodór i ogniwa paliwowe mogÄ… być dobrym rozwiÄ…zaniem, tym bardziej, że istniejÄ…ce stacje benzynowe dla aut ciężarowych można by z powodu ich relatywnie niedużej liczby stosunkowo niewielkim kosztem przeksztaÅ‚cić w stacje tankowania wodoru.
A co z tego ma zwykÅ‚y użytkownik samochodu? Pewne jest, że samochody zasilane wodorem w porównaniu z tymi wyposażonymi w akumulator elektryczny bÄ™dÄ… coraz droższe nie tylko pod wzglÄ™dem ceny, lecz także podczas eksploatacji. Dwa razy wiÄ™ksza ilość energii potrzebna do zasilania aut wodorowych w stosunku do zasilanych prÄ…dem z akumulatora bÄ™dzie miaÅ‚a wpÅ‚yw na koszty użytkowania obydwu rodzajów pojazdów. Już dzisiaj kierowcy korzystajÄ…cy z samochodów z ogniwem paliwowym pÅ‚acÄ… od 9 do 12 euro za pokonanie każdych 100 km, ci zaÅ›, którzy jeżdżą autami elektrycznymi – jedynie 2 do 7 euro za 100 km (zależnie od cen energii w poszczególnych krajach). Jasne wiÄ™c, jakie pojazdy wybiorÄ… w przyszÅ‚oÅ›ci klienci…
ID.3* jest w peÅ‚ni elektrycznym samochodem marki Volkswagen. ZadebiutowaÅ‚ podczas IAA we Frankfurcie i ma zasiÄ™g od 330 do 550 kilometrów.
Co będziemy tankować w latach 20. XXI wieku?
*– samochód nie jest jeszcze oferowany w sprzedaży