Magazyn Auto
Serwis pod patronatem magazynów Motor oraz Auto
Tankowanie auta na wodór

Paliwa alternatywne

Auta na wodór: przyszłość motoryzacji czy ślepy zaułek?

Paliwa alternatywne

Auta na wodór: przyszłość motoryzacji czy ślepy zaułek?

Czy samochody tankowane wodorem są realną alternatywą dla szturmujących rynek aut elektrycznych? Jak na razie jest z tym dość ciężko. I może tak zostać.

Wodór – najczęściej występujący pierwiastek w całym Wszechświecie i jeden z najbardziej spotykanych u nas, na Ziemi. Ma najmniejszą masę atomową ze wszystkich: składa się z protonu i elektronu. Jest jednym ze składników wody. I jest łatwopalny. Znakomite paliwo, które jest wszędzie?

Wiadomo, że tak prosto nigdy nie jest. Większość wodoru na Ziemi występuje w postaci wody lub związków organicznych. Jest zatem pierwszy problem: pozyskiwanie.

Kolejny – to jego praktyczne wykorzystanie. Próby zasilania pojazdów wodorem mają ponad 200 lat. Pierwszą była konstrukcja szwajcarskiego wynalazcy François Isaaca de Rivaza z 1813 roku. Na dobrą sprawę do dziś stosowanie wodoru do zasilania aut pozostaje w fazie mniej lub bardziej eksperymentalnej. Samochody hybrydowe czy elektryczne zasilane z akumulatorów mają ten etap dawno za sobą.

Wciąż jednak zasilanie wodorem wydaje się atrakcyjną alternatywą. Zajmuje mniej więcej tyle czasu, co nabicie samochodowego zbiornika LPG, wystarcza na kilkaset kilometrów jazdy, czynność jest samoobsługowa, a ceny wodoru dotychczas spadały (chociaż ostatnio wzrosły, jak wszystko, co ma związek z energią): kilogram wodoru w Niemczech to ok. 13 euro, czyli mniej więcej 60 zł. To wystarczy na przejechanie autem z ogniwem paliwowym około 100 km. Trochę taniej niż przy obecnych cenach benzyny i ON u naszych sąsiadów.

Co jeszcze warto wiedzieć o autach na wodór? Poniżej trochę podstawowych informacji.

Skąd bierzemy wodór

zaklady chemiczne
Wodór powstaje np. przy okazji produkcji nawozów azotowych. to uzależnia od dostaw gazu ziemnego.

Choć wodór to najczęściej występujący pierwiastek we Wszechświecie, w czystej postaci jest praktycznie niespotykany. Trzeba go „odzyskać” z powszechnie występujących związków. Pierwsze skojarzenie: woda – rozbicie powszechnie dostępnej cząstki na podstawowe składniki, tlen i wodór, czyli poddanie jej elektrolizie. W praktyce tak się tego obecnie nie robi  jak na razie to zbyt energochłonne, zatem drogie.

  • 96% światowej produkcji wodoru pochodzi z paliw kopalnych, głównie w wyniku tzw. reformingu parowego gazu ziemnego. Są możliwe inne technologie, ale póki co liczby mówią same za siebie. A dostępność do gazu ziemnego i jego ceny nie napawają w ostatnim czasie optymizmem.

Auta na wodór: zasada działania

Wodór może służyć jako odpowiednik zwykłego paliwa spalanego w konwencjonalnych silnikach lub jako paliwo dla zamontowanych na pokładzie ogniw paliwowych. Pierwszy sposób jest dosyć prosty, wymaga niewielkich modyfikacji samochodu, ale jest też stosunkowo mało wydajny.

Większą sprawność w wykorzystaniu energii zawartej w wodorze mają ogniwa paliwowe i właśnie dlatego rozwija się prawie wyłącznie ten sposób wykorzystania wodoru.

Urządzenie działa na podobnej zasadzie do akumulatora, nie wymaga jednak ładowania, ale ciągłego dostarczania paliwa – właśnie wodoru. Wytworzony prąd służy do zasilania silnika elektrycznego. Są to więc samochody na prąd, które zamiast zestawu baterii mają na pokładzie własną elektrownię.

spalanie wodoru
Od spalania wodoru w zwykłych silnikach producenci już odeszli.
BMW
naped na z ogniwami wodorowymi
Wodór obecnie służy do tworzenia prądu w ogniwach elektrycznych.
BMW

Co emituje auto wodorowe

woda za auta na wodor

Efektem pracy ogniwa paliwowego jest wytworzenie energii elektrycznej, wody i ciepła. Samochód lokalnie nie wytwarza więc szkodliwych spalin – podobnie jak pojazdy elektryczne. Jednak dzięki krótkiemu czasowi tankowania i sporemu zasięgowi auta wodorowe nad elektrycznymi mają ewidentną przewagę w codziennym użytkowaniu. O ile mamy dostęp do stacji tankowania wodoru oczywiście.

  • Woda z auta wodorowego jest zdatna do picia. Dla przykładu: na dystansie 100 km wodorowa Toyota Mirai produkuje około 7 litrów wody. W aucie jest przycisk do jej zrzutu przez system drenażu i właściwie nadaje się ona... do picia. Nie jest może przepyszna, ale na pewno jest nieszkodliwa. Tak, sprawdziliśmy to w praktyce.

Przykładowe auta na wodór

BMW iX5 Hydrogen

bmw ix hydrogen
BMW

Pod koniec sierpnia BMW uruchomiło produkcję ogniw paliwowych – początkowo na potrzeby niewielkiej serii BMW iX5 Hydrogen, która od końca roku będzie wykorzystywana w celach testowych i demonstracyjnych.

  • Zmiana podejścia
    BMW początkowo promowało użycie wodoru jako paliwa do zasilania konwencjonalnych silników.

Honda Clarity Fuel Cell

Honda_Clarity_Fuel_Cell
Honda

Pierwszy model Clarity zadebiutował w roku 2008, jeszcze z przydomkiem FCX. Był oferowany na wynajem w wybranych regionach USA, Japonii i Europy – tam, gdzie możliwe było jego tankowanie.

  • Nie tylko na wodór
    Model Clarity doczekał się też wersji z silnikiem elektrycznym i bateriami, a nawet odmiany hybrydowej. Druga generacja weszła do produkcji w roku 2016, leasingi na wersje wodorowe wygasną w 2022.

Hyundai Nexo

hyundai_nexo
Hyundai

Hyundai ma dość długą tradycję wytwarzania pojazdów wodorowych: swoją odmianę z ogniwem paliwowym miał jeszcze model ix35. Następcą jest Nexo, produkowane od 2018 roku. To kompaktowy crossover rozwijający 163 KM. Zasięg na pełnym zbiorniku wodoru wynosi ponad 500 km.

  • Dostępny na specjalne życzenie
    Jak na razie, auto nie jest dostępne w normalnej sprzedaży w kraju. To typowe na tym etapie rozwoju aut wodorowych.

Toyota Mirai

toyota_mirai
Toyota

Weteran rynku aut wodorowych, co w tej kategorii oznacza obecność modelu od 2008 roku. Od 2019 roku powstaje druga generacja samochodu.

  • Figuruje w cenniku
    Akurat ten samochód figuruje na oficjalnych stronach Toyoty w naszym kraju, można go nawet skonfigurować wg upodobań. Ceny zaczynają się od 319 900 zł brutto.

Eksploatacja auta na wodór

Tankowanie

stacja tankowania wodoru
123 RF

Tankowanie wodoru nie różni się od dolewania benzyny czy oleju napędowego. W momencie podłączenia pistoletu dystrybutor komunikuje się z autem – wymieniane są informacje o ilości wodoru, jego temperaturze i ciśnieniu w zbiornikach auta. Tankowanie trwa kilka minut.

Serwisowanie

auto na wodor na podnosniku

W porządku – ogniwo paliwowe jest sporą nowinką, ale pod innymi względami auta na wodór są ... bardzo zwyczajne. I podobne do pojazdów elektrycznych czy hybryd, zatem pozbawione wielostopniowych skrzyń biegów, „dwumasów”, DPF-ów, turbo, nawet pod względem zawieszenia ich konstrukcja jest typowa.

Praktyczne zastosowania pojazdów wodorowych

urbino-12-hydrogen
Solaris

Komunikacja zbiorowa: to w tym zakresie widać największe postępy w wykorzystaniu zasilania wodorowego, także w naszym kraju. Tego typu pojazdy produkuje np. rodzimy Solaris, jeżdżą one po ulicach Lublina, Krakowa, Konina – choć na razie można mówić bardziej o fazie zaawansowanych testów.

  • Tankowanie z mobilnych stacji. Paliwo do naszych wodorowych autobusów pochodzi na razie z przewoźnego kontenera ze zbiornikami, gaz pochodzi z rafinerii w Trzebini. 400 kg wodoru wystarcza do 11-krotnego zatankowania autobusu.

Czytaj także