Vehicle elèctric vs vehicles d'hidrogen.

Fa temps que l’hidrogen  es considera el futur dels vehicles. El vehicle elèctric amb una pila de combustible d’hidrogen (FCEV),  funciona simplement amb hidrogen a pressió des d’una estació de combustible, produeix zero emissions de carboni a partir del seu escapament. Es pot omplir tan ràpidament com un vehicle equivalent amb combustible fòssil i ofereix una distància de conducció similar a la dela  benzina. 

La Canadian Hydrogen and Fuel Cell Associaton,  recentment han elaborat un informe per  enaltir els vehicles d'hidrogen. Entre altres punts, va dir que la petjada de carboni és un ordre de magnitud millor que la dels vehicles elèctrics: 2,7 g de diòxid de carboni per quilòmetre davant de 20,9 g.

Font: Eillen

Tot i així, es creu que les piles de combustible d’ hidrogen són un concepte defectuós. Es preveu que l’hidrogen jugarà un paper important a l’hora d’assolir les emissions de carboni zero substituint el gas natural en la calefacció industrial i també, la domèstica. Però encara costa veure com l’hidrogen pot competir amb els vehicles elèctrics i aquesta visió s’ha vist reforçada per dues declaracions recents.

Un informe de BloombergNEF va concloure : "La majoria del mercat de vehicles, autobusos i camions lleugers sembla que adopten la tecnologia elèctrica amb bateries, que són una solució més econòmica que les piles de combustible.

Mentrestant, Volkswagen va fer una declaració comparant l'eficiència energètica de les tecnologies. En aquest sentit, la seva conclusió va ser: En el cas del cotxe, tot parla a favor de la bateria i pràcticament res parla a favor de l'hidrogen.

Problema de l'eficiència de l'hidrogen.

Problema d’eficiència de l’hidrogen

La raó per la qual l’hidrogen és ineficient, és perquè l’energia per obtenir-lo cal transformarla de electric a gas i de gas a elèctric per poder ser usada en un cotxe. A vegades s'anomena com transició del vector d'energia.

Si es parteix de 100 W d’ electricitat produïda per una font renovable com un aerogenerador. Per alimentar un FCEV, aquesta energia s’ha de convertir en hidrogen, possiblement passant-la a través de l’aigua ( procés d’ electròlisi ). Es tracta d’un 75% d’eficiència energètica, de manera que, significa que  es perd automàticament una quarta part de l’electricitat.

L’hidrogen produït s’ha de comprimir, refrigerar i transportar fins a l’estació d’hidrogen, un procés que és al voltant del 90% eficient. Un cop a l’interior del vehicle, l’hidrogen necessita convertir-lo en electricitat, que és un 60% eficient. Finalment, l'electricitat utilitzada en el motor per moure el vehicle és al voltant del 95% eficient. En conjunt , només utilitzaria el 38% de l’electricitat original: 38 W sobre 100 W.

Amb els vehicles elèctrics, l’energia circula pels cables des de la font fins al cotxe. Els mateixos 100 W de potència de la mateixa turbina perden aproximadament un 5% d’eficàcia en aquest viatge a través de la xarxa (en el cas de l’hidrogen, es suposa que la conversió es produeixi al lloc del parc eòlic).

En definitiva, perdrà un 10%  d’energia en la càrrega i la descàrrega de la bateria d’ions de liti, més un 5% més d’utilitzar l’electricitat per moure el vehicle. 

En altres paraules, la pila de combustible d’hidrogen requereix el doble de la quantitat d’energia. Per citar un cas, un BMW  te una eficiència global de la cadena energètica impulsada per conduir el vehicle és, per tant, només la meitat del nivell d'un vehicle elèctric.

Eficiencia energètica en VE.

Botigues d'intercanvi

Hi ha al voltant de 5 milions de vehicles elèctrics a les carreteres i les vendes han augmentat. Es tracta, en el millor dels casos, de només del 0,5% del total mundial, tot i que encara, l'hidrògen es troba en una lliga diferent que va aconseguir al voltant de 7.500 vendes de vehicles a tot el món a finals del 2019.

L’hidrogen encara té molt poques estacions de combustible i la seva construcció difícilment serà prioritària durant la pandèmia coronavirus, tot i que els defensors apunten a llarg termini a diversos avantatges sobre els vehicles elèctrics,  els conductors poden alimentar-se molt més ràpidament i conduir molt més lluny per "dipòsit". Pot ser per això, moltes persones es mantenen reticents a comprar un cotxe elèctric per aquests motius.

La Xina, amb unes vendes de vehicles elèctrics de més d’ un milió a l’any, demostra com es poden abordar aquests problemes. La infraestructura, també  s'està construint perquè els conductors puguin  canviar les bateries ràpidament. Per exemple, NIO que és el fabricant de cotxes de Xangai, proposa un canvi de tres minuts en aquestes estacions. La Xina té previst construir-ne un gran nombre. BJEV, la filial del cotxe elèctric del fabricant de motors BAIC, invertirà 1.300 milions d'euros en 1.200 milions de euros per construir 3.000 estacions de recàrrega de bateries a tot el país durant els propers dos anys.

Això no només és una resposta a la "ansietat de gamma" dels possibles propietaris de vehicles elèctrics, sinó que també suposa un elevat cost. Les bateries representen al voltant del 25% del preu mitjà de venda dels vehicles elèctrics, que encara és una mica superior als equivalents de gasolina o dièsel.

Vídeo

Si s'utilitza el concepte swap, es podia llogar la bateria i una part del cost del swap seria una tarifa pel lloguer. Això reduiria el cost de compra i incentivaria l’adopció. Les bateries d'intercanvi també es podrien carregar amb l'electricitat excedentària renovable, això és molt positiu per l'ambient.

Certament, aquest concepte requeriria un grau d’estandardització de la tecnologia de bateries que pot no ser del gust dels fabricants de vehicles europeus. El fet que la tecnologia de la bateria aviat pugui permetre l’alimentació de vehicles durant 1,5 milions de km de vida de la bateria,  podria fer que el model de negoci sigui més atractiu.

Pot ser que no funcioni amb vehicles més pesats, com furgonetes o camions, ja que necessiten bateries molt més grans. Aquí, l’ hidrogen pot  tenir la seva oportunitat, com va predir BloombergNEF en el seu recent informe.

Font: Canadian Canadian Hydrogen and Fuel Cell Association