Auta elektryczne to dopiero początek - na wodorze zajedziemy dalej!

W zasadzie nie ma tygodnia, by któraś z dużych marek o globalnym zasięgu nie zaprezentowała swojej wizji samochodu elektrycznego. I trzeba przyznać, że w wielu przypadkach ta wizja wydaje się kusząca i sensowna. O i le jeszcze kilka lat temu zasięg na jednym ładowaniu na poziomie 150 km uznawano za wystarczający, to obecnie mówi się już o 400-500 kilometrach.

Do tego poprawiają się osiągi, czas ładowania skraca się, a ceny – spadają. Kiedyś auta elektryczne to były tandetnie wykonane, małe zabaweczki bardziej przypominające wózek używany przy grze w golfa. Przedstawiane ostatnio projekty to pełnowartościowe limuzyny, SUV-y, kompakty, w dodatku najczęściej klasy premium.

Sęk w tym, że owszem, zdecydowana większość takich samochodów ujrzała światło dziennie, ale jeszcze nie wyjechała na ulice. Tymczasem modele produkcyjne zdolne na jednym ładowaniu przejechać więcej niż 200-300 km policzyć można na placach jednej ręki. Powód: choć na przestrzeni ostatnich 10-15 lat baterie bardzo zyskały na efektywności (w 2010 r. z jednego ich kilograma "wyciskano" 100-140 Wh, dziś jest to 240-260 Wh), to nadal są duże i ciężkie – zestaw do kompaktowego samochodu waży 200-300 kg.

Jak dużą jest to przeszkodą, najlepiej widać na przykładzie branży telefonów komórkowych – co chwilę zyskują lepsze aparaty, wydajniejsze procesory, oszczędniejsze ekrany. Jednak od wielu lat nikt nie potrafi wyraźnie i znacząco wydłużyć ich pracy na jednym ładowaniu, bez jednoczesnego powiększenia baterii i zwiększenia wagi.

Do wagi i objętości baterii dochodzi problem napełniania ich energią. I zaczyna się on już w przydomowym garażu. W przypadku modeli o zasięgu przekraczającym 200 km, nawet całonocne "tankowanie" ze zwykłego gniazdka może nie wystarczyć. Nowy Nissan Leaf potrzebuje *aż 15 godz. do pełnego naładowania *akumulatorów w ten sposób. Oczywiście koncerny nieustannie pracują nad przyspieszeniem tego procesu, a dostępne już np. w miastach ładowarki są w stanie zapełnić 80 proc. baterii w ok. 45 min. To jednak nadal dużo za długo, jeśli myślimy o dalszych podróżach.

Porsche już testuje urządzenia o mocy 350 kW i napięciu 800 Voltów, dzięki którym w maksymalnie 5 minut będzie można napełnić baterie do poziomu pozwalającego przejechać 100 km. Kilka niezależnych koncernów (głównie z Chin) sprawdza w praktyce działanie specjalnych systemów zatapianych w drodze, które ładują pojazdy indukcyjnie podczas jazdy. To jednak póki co mało efektywne, a dodatkowo szalenie kosztowne rozwiązanie – przynajmniej milion euro za kilometr sieci w asfalcie...

Wysokie ciśnienie i koszt budowy stacji tankowania

W przypadku samochodów napędzanych wodorem nie istnieje ani problem z zasięgiem, ani z bateriami. Z technicznego punktu widzenia auta wodorowe dzielimy na spalinowe (paliwo jest spalane w klasycznym silniku spalinowym) oraz elektryczne – ich motory są zasilane prądem, ale nie jest on magazynowany w bateriach tylko "na bieżąco" powstaje w ogniwie paliwowym.

Technologię tę upowszechniła Toyota – już pracuje pod maską modelu Mirai *(to pierwsze seryjnie produkowane auto wodorowe na świecie). Dzięki temu w 2020 r. wodór trafi też do Lexusa LS* - co wydaje się mądrą decyzją, w tym segmencie rynku i tak już drogich samochodów, wybór alternatywnego rodzaju napędu może być dla konsumentów łatwiejszy.

Mówiąc krótko, flagowa limuzyna Japończyków będzie miała na pokładzie małą elektrownię, która zamieniała będzie wodór w prąd, a ten z kolei trafiał będzie do silników napędzających koła. W takim wypadku zasięg nie będzie zależny od tego, na jak długo podłączymy się do gniazdka z prądem tylko od tego, ile wodoru będziemy mieli w baku. A ten tankuje się błyskawicznie – napełnienie do pełna zbiornika w Mirai trwa dokładnie tyle, co nabranie pełnego baku benzyny. Kolejny plus to waga: zestaw ogniw paliwowych waży 50-60 kg, podczas gdy baterie w przeciętnym aucie elektrycznym... tak, jak już wspomniałem od 200 do 300 kg.

Mamy więc w zasadzie nieograniczony zasięg, brak baterii, kłopotów z ładowaniem, niższą wagę ale także… problem z infrastrukturą. Słupki z prądem do ładowania elektryków stawia się szybko, stacje do tankowania wodoru to już wyższa szkoła jazdy – jedna kosztuje 1,5 mln euro! Do tego dochodzi transport i magazynowanie surowca – trzeba go mocno kompresować, do baków wtłaczany jest pod ciśnieniem 700 barów!
Mimo to dystrybutory z oznaczeniem "H" można już spotkać w USA, Japonii, Chinach czy Niemczech.

W wielu przypadkach są umiejscowione na normalnych stacjach benzynowych. Nasi zachodni sąsiedzi mają już 50 stacji wodorowych, a do 2023 r. planują zwiększyć ich liczbę ośmiokrotnie. To jasno dowodzi, że nie wszyscy widzą przyszłość w elektrykach. I że nie musi ona być tak bezpośrednio elektryzująca, jak to się niektórym się dzisiaj wydaje.