Използването на електроенергия и водород ще изчисти транспорта, но има редица рискове за технологията

Промяната в автомобилния и транспортния сектор вече е факт. Ако преди няколко години темата за електромобилите бе нещо, за което се говореше от време на време, в наши дни буквално през часове някой съобщава нещо ново, а по улиците те се срещат доста редовно. Като всяко иновация и тази е свързанa с редица подробности, за които не всеки се сеща и не във всеки момент. Иновативните разработки са добри идеи, но те винаги вървят ръка за ръка със задачи за решаване, а понякога и проблеми. И при електрификацията на транспорта ситуацията е абсолютно същата.

Освен електромобилната, в света се развива и още една алтернативна на двигателите с вътрешно горене – водородът или т.нар. горивна клетка. Макар на научно ниво отдавна да се разработват такива двигатели и превозни средства, в реалния живот засега те почти липсват, за разлика от електромобилите. Но по всичко личи, че този ден не е далеч. Вече не една и две компании обявиха, че разработват и дори тестват такива автомобили. И не става въпрос само за леки, а също и за тежкотоварни.

Ток, водород, хибриди или друго

Вижданията за бъдещето на въглеродно неутралния транспорт на отделните производители е различно. Някои се насочват изцяло към електрификацията, други – към водородизацията, трети – работят и по двете направления, а някои дори все още твърдят, че хибридните технологии са най-доброто. Засега обаче никой не може да каже коя ще бъде тази на бъдещето, а също и дали няма да са и трите, ако не се появи и четвърта.

От друга страна обаче това може да зависи до голяма степен от политиците и регулациите, които евентуално наложат. Едва ли на някой от производителите на леки коли и камиони му се е искало да започне да разработва електромотори и автомобили, вместо традиционните с двигатели с вътрешно горене, с които е свикнал от десетилетия и които му излизат много по-евтино. Но както се видя в последните години, почти всички вече започнаха с тези дейности и електромобилите на пазара стават все повече. Така че изобщо не е изключено в даден момент някой политик, държавен или междудържавен орган да реши, че бъдещето на ТИР-овете, например, е във водорода и всички производители, които все още не са пристъпили към такива разработки, да нямат друг изход и да започнат да го правят. 

При леките автомобили като че ли към момента, макар и не с толкова голяма сигурност, може да се каже кое е бъдещето. Едва ли някой ще се изненада, ако кажем, че това са електромобилите. От една страна те стават все по-популярни, цените има бавно започнаха да падат, с което се приближават до конкурентоспособността с традиционните бензинови и дизелови. От друга започва плавно да се разрешава проблемът със зареждането им – дори в не толкова развита икономика като нашата се появяват все по-често публични зарядни станции. От трета – с всеки изминал ден дори и скептиците започват да осъзнават, че електромобилът, макари по-скъп като първоначална инвестиция, излиза по-евтин за употреба и поддръжка, най-малкото заради много по-малкото си компоненти, от което идва и по-малкото поддръжка, което пък икономисва пари. Да не говорим колко струва изминаването на 100 км с електромобил спрямо с бензинов.

Някои от тези фактори са в сила и за товарния транспорт, иначе казано и за ТИР-овете. Те обаче са голямото разковниче в спора за електрификацията на транспорта. С първоначалната поява на съвременните електрически коли преди малко повече от 10 години имаше големи забележки към пробега им, който бе несравним с този на бензиновите и дизеловите. С един резервоар традиционните бяха способни да изминат близо и дори над 1000 км с един резервоар, докато електрическите можеха по 50-70 км с едно зареждане на батерията. И то само с икономично каране без климатик, радио и други „глезотии“. Привържениците им обаче твърдяха, че средностатистически един шофьор, който води стандартен живот, ходи с кола на работа и до магазина, ежедневно изминава максимум по 53 до 57 км, което напълно покриваше възможностите на първите серийни съвременни коли на ток. И дори да повярваме на това, което наистина е реалността за много хора, все пак колите на ток далеч не бяха конкурентни като пробег на конвенционалните. С времето обаче започнаха да изминават по 200-300 км с един заряд на батерията, цените им в ново състояние паднаха с 20-30%, а редица държави започнаха да субсидират закупуването им с реални пари, а в последствие да го стимулират с ниски или никакви данъци, безплатно паркиране и какво ли още не. Така проблемът с цената почти вече е решен, с пробегът – също. И някак си везните започнаха да се наклоняват към електромобилите. Но само за леките.

С камионите и автобусите нещата стоят по малко по-различен начин. Ако говорим за боклукчийските камиони или градските автобуси, там електрификацията също вече се забелязва и увеличава активно, макар в България да имаме само втория пример и то в определени градове. Обаче освен за София, вече си говорим и за Бургас, Враца, Хасково... Та явно електрическият автобус има място в градския транспорт в България. За боклукчийският камион явно ще трябва просто малко да почакаме, макар в някои не много по-развити европейски държави от нашата те вече да са факт. Но с междуградския и международния транспорт засега електрификацията удря леко на камък. Причината – както и казаното по-горе – пробегът, батерията, цената...

Липсващата инфраструктура

И най-основното – зарядната инфраструктура. Ако за собственика на електромобила, използван предимно в градски условия, проблемът със зареждането е решен от зарядната станция на работодателя му, в мола, пред хипермаркета или в зоната за платено паркиране, която за него даже е безплатна, то при ТИР-а нещата са коренно различни. Този камиони изминава по над 1000, дори над 2000 км на ден. А още няма изобретена батерия, която да му даде такъв пробег в реални условия, с изключение на прототипите. Второ, няма я и зарядната станция, която да го зареди, дори не за половин час, а за няколко, докато шофьорът/шофьорите почиват и спят. Освен това тази зарядна станция трябва да е на магистралата, не само в гаража на спедитора. А и на ТИР-паркинга само с една няма да стане, ще трябват десетки, ако товарният транспорт ще разчита основно на електроенергията.

Тук идва алтернативата - водородната горивна клетка. Привидно проблемът със зареждане с водород би бил решен много по-лесно от този с електроенергията. Затова и редица производители на тежкотоварна транспортна техника гледат сериозно и правят разработки и прототипи на такива камиони. Поради същата причина и темата е актуална в развойните центрове на много от фирмите, произвеждащи камиони и автобуси, за разлика от производителите на леки и дори лекотоварни автомобили. Макар при последните токът и водородът към днешна дата да са „на кантар“. 

Рискове за сигурността

Но и при водорода има голям набор от въпросителни. Ако по отношение на зареждането на транспортните средства задачата да изглежда по-лесно реализуема отколкото по отношение на тока, тъй като водородът сравнително лесно може да се пренася чрез газопроводи след лека модификация, а и въпросната инфраструктура като цяло съществува, то опасността от възпламеняване и взривове – нещо много характерно за този газ, засега изглежда нерешен проблем.

Обръщайки се 100 години назад, ще видим как едно иновативно за времето си транспортно средство – дирижабълът или цепелинът, изглежда изключително обещаващо. В рамките на само няколко години те стават все по-големи, превозват все повече пътници и товари на все по-големи разстояния. Даже в един момент започват регулярни полети през Атлантика. До 6 май 1937 г., когато се случва авария с жертви, която изведнъж слага край на този тип транспортни средства. Дирижабълът „Хинденбург“, при опит за приземяване в Ню Йорк, избухва. Загиват 35 души от 97-те на борда (пътници и екипаж), а причината е водородът, с който е пълен и статичното електричество, което предизвиква искра, възпламенила и изгорила въздушният гигант още преди да е кацнал. Скоро след това нацитска Германия забранява използването на водород за цепелините, вследствие на което те приключват съществуването си.

Близо век по-късно транспортният сектор отново се обръща към водорода, но този път по отношение на наземния транспорт. Въпреки това обаче въпросителните, поне засега, са много. Основната е именно взривоопасността на водорода. Ако в цепелините той е бил в огромни количества заради огромните им размери, то в резервоарите на прототипите на ТИР-ове с горивна клетка изглежда по-малко. Но е под налягане и реално отново е в огромни количества. А под налагане ефектът от избухване и последващите щети са още по-голям. Не случайно пушенето, носенето на запалки, цигари и всякакви средства, способни да възпроизведат искра, по дирижаблите са били абсолютно забранено. И въпреки това „Хинденбург“ избухва... заради статично електричество. 

Предизвикателствата пред електрическата мрежа

Да се върнем отново на електрическата алтернатива. Изглежда по-безопасно, поне по отношение на аварийността. Но в зависимост от гледната точка. Взрив е малко вероятен, но пък авария в енергийната система – доста. Ако една електоренергийна мрежа не е изградена така, че да понася натоварването от страна на консуматорите в пиков момент, тя аварира. И оставя много хора, обекти, бизнеси без захранване. За този проблем при рязкото развитие на електроенергийния транспорт вече се говори активно. Електрификацията на автомобилите – леки, лекотоварни и тежкотоварни, води след себе си задължителното усилване на мрежата, което пък изисква инвестиции. Многомилионни. Както и сериозни технологични решения. Затова тук се включват и енергийни компании, регулаторни органи, политика... Дори и в някакъв момент електрическата технология да надделее поради някаква причина, тези решения ще са задължителни и за нея. Безопасността, сигурността и устойчивостта ще бъдат от ключово значение независимо дали светът ще избере електроенергията или водородните технологии за декарбонизацията на транспорта.

Бъдещето от погледа на различни производители

Въпреки всичко, казано дотук, развойната дейност към днешна дата обръща сериозно внимание и на двете алтернативи. Къде повече, къде – по-малко. Така например тази седмица Renault обяви сериозни и агресивни планове за водородиззация на лекотоварната си гама. Програмата HYVIA на френския автопроизовдител ананосира цялостни решения за водородната мобилност „до ключ“, които включват производство, съхранение и дистрибуция на зелен водород и широка гама лекотоварни автомобили с горивна клетка. Като става въпрос за познатите на всички (досега предимно с дизелови двигатели) различни варианти на товарния и пътнически микробус Renault Master, способен да измине между 250 и 500 км с едно зареждане с водород, изискващо само няколко минути (колкото за зареждане на резервоар с дизел). А проектът, включващ и изграждане на множество зарядни станции, ще бъде частично реализиран и реално работещ до края на тази година. Малко по-рано пък един от пионерите на водородизацията – шведската компания Scania, която бе сред първите, представили тежкотоварни автомобили, задвижвани от водород, обяви, че до известна степен се отказва от технологията за сметка на електричеството. Причината – сложността на системите, както и цената. Според съобщението на компанията, обратната връзка от използваните от техни клиенти в момента камиони с горивна клетка показва, че тази технология изисква тройно по-голям ресурс за генерирането на чист водород в сравнение със същия камион, оборудван с акумулатори и задвижван от електроенергия.

Прекият им конкурент както на национално, така и на глобално ниво – Volvo Truck, който пък усилено залагаше на електрификацията, от около година се включи в джойнт венчър с Dailer (произвеждащ автомобили, камиони, автобуси и други под марката Mercedes), който също разработва камиони, задвижвани от водород. И е доста по-напред в разработките. Задължително трябва да се спомене, че шведите по един или друг начин са свързани и с други производители на тежкотоварна транспортна техника като Renault Trucks, американските легенди Mack Trucks, японските UD Trucks и др. Което по всяка вероятност означава, че при успех на разработките, водородната технология ще бъде внедрена и при тях. 

Германците от MAN пък залагат и на двете технологии. Според тях електрическата вече се налага стабилно по отношение на превозът на пътниците и стоки на кратки разстояния, но по отношение на дългите към момента водородът изглежда по-обещаващ вариант. Нещо повече, MAN разработва както камион, задвижван от горивна клетка, така и алтернативен, който разполага с двигател с вътрешно горене, но използващ за гориво водород.

Не много далеч от тази визия са и нидерландците от DAF. Те работят и дори тестват (в пристанището на Лос Анджелис) камиони с двигатели, работещи на водород. Като гледат и към начина за добиването му. Но паралелно с това експериментират и с електрически тежкотоварни превозни средства.

Има и стартъпи, които виждат водорода като основното „гориво“ на бъдещето в товарния транспорт. Такава е американската компания Nikola, представяща се за основен конкурент на Tesla. Тя гледа на водорода и по-скоро на водородната клетка, като основен вариант за задвижване на камионите на бъдещето, като още през 2018 г. представи прототип на такъв влекач, дори съобразен с европейските изисквания, като обеща да има серийно производство до 2022-2023 г.

Производителите на леки автомобили обаче залагат основно на електричеството. Едва ли вече някой ще се изненада, ако поредната марка обяви, че след годината Х ще предлага на пазара единствено и само електромотори под капака на автомобилите си. Такива заявления направи вече кой ли не, като единици са онези, които още не са го казали. Но и сред производителите на леки коли има такива, гледащи с надежда към водорода и инвестиращи в такива разработки. Toyota, например, произвежда и продава, макар и не толкова масово, моделът Mirai, задвижван от горивна клетка. Корейците от Hyundai пък имат модела Nexo, който използва същата технология.

Интересно е да се отбележи, че към компанията им се включва и BMW, макар и в сътрудничество в Toyota. Баварците обявиха, че скоро започват тестове в реални условия на прототипите си Hydrogen Next. Освен това дебело подчертаха, че разглеждат този тип автомобили като сериозна алтернатива на електрическите в бъдеще. Като доказателство за визията си посочват моментната липса на адекватна зарядна инфраструктура за колите на ток, а от друга страна по-лесната трансформация на съществуващата газова към водорода.

Американците от General Motors, доскоро десетилетен собственик и на Opel, също не са изоставили съвсем водорода. Макар наскоро да обявиха мащабна програма за електрификация, преди, две години придобиха гореспоменатия стартъп Nikola, който пък залага твърдо на водородизацията (макар и само по отношение на товарния транспорт).

Паралелно с това сме свидетели на агресивната политика на Volkswagen за „ликвидирането“ на двигателите с вътрешно горене и пълната им замяна с електромотори. Към чиято инициатива се присъедини наскоро и Ford.

Мащабно и глобално погледнато май светът още не е решил на коя от двете технологии ще заложи. И като че ли никой не се отказва от някоя от тях, макар много да наблягат само на едната. Но самото наличие на компании, и то големи, и със сериозна история в автомобилостроенето, независимо дали се отнася за леки, лекотоварни или товарни автомобили, явно показва, че изборът още не е направен. И не е ясно коя технология ще победи. А дали не и двете, само че като си разпределят различните типове пазари…

Материалът е публикуван в Dir.bg.