Las celdas de combustible no son el problema, el combustible de hidrógeno sí lo es,
dice IDTechEx
A primera vista, 2021 fue un buen año para los vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) en los mercados de automóviles de pasajeros. Toyota, con su Mirai FCEV de segunda generación, y Hyundai, con su NEXO FCEV, tuvieron ventas récord, lo que compensó en gran medida el hecho de que Honda anunciara en junio de 2021 que había decidido interrumpir la producción de su Honda Clarity FCV (citando el falta de infraestructura de hidrógeno y demanda débil
anto para Toyota como para Hyundai, el aumento en las ventas es una lectura impresionante. El lanzamiento de la segunda generación de Mirai hizo que las ventas mundiales de automóviles con celdas de combustible de Toyota se triplicaran con creces, de 1,770 vehículos en 2020 a 5,918 en 2021, y eclipsara su anterior mejor año de ventas en 2017 cuando vendió 2,741. De manera similar, para Hyundai, se basaron en un sólido 2020, donde vendieron 6781 NEXO de celda de combustible, aumentando las ventas en un 42 % a 9620 vehículos en 2021.
A primera vista, esto parece positivo para la industria de las pilas de combustible. Pero cuando observa más de cerca los impulsores de este crecimiento, muestra hasta dónde deben llegar Toyota, Hyundai y los gobiernos que apoyan el lanzamiento de vehículos de celdas de combustible para generar este impulso.
Por ejemplo, en California , se informó que el Mirai estaba disponible con un descuento del 65 % de su precio de lista de más de $50 000. Con Toyota ofreciendo un descuento de $ 20k además de los incentivos fiscales federales y estatales de EE. UU. por un total de $ 12.5k adicionales , el Mirai estuvo disponible en los EE. UU. en 2021 por un poco menos de $ 18k . Para endulzar aún más el trato, Toyota también ofreció un crédito de combustible de $ 15k por los primeros tres años de operación. Un automóvil de $ 50k por menos de $ 20k con 100,000 kilómetros de combustible gratis es, sin duda, una oferta atractiva.
Es una historia similar para Hyundai. De los 9620 Hyundai NEXO vendidos a nivel mundial en 2021, el 88 % estaban en Corea del Sur . Los incentivos nacionales y estatales de Corea del Sur en 2021 significaron que la venta de cada NEXO de $ 60k fue respaldada con una provisión de subsidio de alrededor de $ 30k . Un atractivo descuento del 50%. Es difícil imaginar cómo tal apoyo es viable por un período prolongado.
Lo que está haciendo el despliegue de los vehículos Mirai y NEXO es demostrar que el uso de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) en aplicaciones automotrices es tecnológicamente sólido (aunque Hyundai retiró 15,000 NEXO en agosto de 2021 para solucionar un problema de traqueteo). Las pilas de combustible PEM, que utilizan hidrógeno gaseoso presurizado como combustible, pueden ofrecer una mayor autonomía y un tiempo de recarga más rápido que los vehículos eléctricos de batería equivalentes. Sin embargo, para los FCEV, no son las celdas de combustible, ni la falta de infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno (aunque esto también es deficiente), ese es el principal problema: son las altas emisiones y el costo del hidrógeno en sí.
El informe reciente de IDTechEx, " Fuel Cell Electric Vehicles 2022-2042 ", contiene un análisis de las emisiones de g CO 2 /km del pozo a la rueda de los vehículos eléctricos de pila de combustible y batería, comparándolas con las emisiones del tanque a la rueda. de los automóviles actuales con motor de combustión. Al igual que la generación de electricidad, la producción de hidrógeno (H 2 ) tiene una huella de emisión de carbono. El hidrógeno verde bajo en carbono se produce por electrólisis del agua. La electrólisis requiere alrededor de 50kWh de electricidad para producir 1 kg de H 2 , por lo que la huella de carbono del H 2 producido a través de la electrólisis está ligada principalmente a la intensidad de carbono de la electricidad utilizada. Producido usando electricidad 100% renovable, verde H 2puede proporcionar un combustible extremadamente bajo en carbono.
El problema es que el H 2 verde aún no se produce en grandes volúmenes y, cuando se produce, es comparativamente caro. La gran mayoría (~95 %) del hidrógeno actual se genera mediante el reformado de metano con vapor de gas natural, un proceso que es más económico pero genera importantes emisiones de CO 2 . Este 'H 2 gris ' tiene una huella de emisión de alrededor de 10,9 kg CO 2 /kgH 2 .
Toyota da al nuevo Mirai un consumo de combustible de 0,86 kgH 2 /100 km, por lo que al funcionar con H 2 gris, el Mirai emite alrededor de 94 g CO 2 /km, mientras que el NEXO (1 kgH 2 /100 km) emite alrededor de 109 g CO 2 /km. Estas cifras son solo una mejora marginal en las emisiones de CO 2 del tubo de escape de los motores de combustión modernos. Para todas aquellas personas con mentalidad ecológica que han comprado autos FCEV, pueden relajarse sabiendo que su cero emisiones en la carretera (solo agua y calefacción) está mejorando la calidad del aire local, pero para salvar el planeta todavía hay una manera de ir. La conclusión es que, para ser verdaderamente "verdes", los vehículos de pila de combustible necesitan H 2 verde .
En enero de 2022 , la ciudad de Montpellier, Francia , tomó la decisión de cancelar un pedido de 51 autobuses de celdas de combustible de hidrógeno en lugar de optar por los eléctricos, descartando el proyecto Montpellier Horizon Hydrogène de 29 millones de euros ( 33 millones de dólares ). En colaboración con Hynamics, subsidiaria de EDF, la intención había sido construir un electrolizador de 2MW con almacenamiento de hidrógeno, alimentado por 2,8MW de energía fotovoltaica, para generar 800 kg de hidrógeno verde por día para la flota de autobuses. Sin embargo, al revisar las finanzas del proyecto se llegó a la conclusión de que el costo de operación de los autobuses de celda de combustible habría sido de 0,95 euros ($1,08) por km en comparación con 0,15 euros ($0,17)por km para batería eléctrica. Los autobuses de hidrógeno habrían sido seis veces más caros de operar, costando 3 millones de euros al año en comparación con los 500 000 euros al año de los autobuses de batería.
Una fuente de H 2 verde y barato será fundamental para el éxito de los vehículos de pila de combustible. Es un gobierno valiente que se compromete a un gran gasto público para apoyar la compra de vehículos de pila de combustible con la promesa de que algún día habrá combustible disponible para que sean de bajas emisiones. La producción de hidrógeno verde es, sin duda, una gran oportunidad para las empresas dispuestas a invertir, aunque existen desafíos sustanciales de producción y distribución que superar para hacer que el H 2 sea un combustible automotriz rentable y sin emisiones. Para los OEM que han estado desarrollando vehículos de pila de combustible durante los últimos 30 años, la producción en volumen de hidrógeno verde barato no puede llegar lo suficientemente pronto, lo necesitaban ayer.
Para obtener más información, el nuevo informe de IDTechEx " Vehículos eléctricos de celda de combustible 2022-2042 " explora el estado actual del desarrollo de vehículos de celda de combustible para automóviles de pasajeros, vehículos comerciales ligeros, camiones y autobuses urbanos. El informe analiza los aspectos técnicos y económicos del despliegue de celdas de combustible en estas diferentes aplicaciones de transporte y presenta la perspectiva independiente de IDTechEx a 20 años para el futuro de los vehículos de celdas de combustible.
El informe Fuel Cell Electric Vehicles es parte de la cartera de investigación de movilidad más amplia de IDTechEx , que rastrea la adopción de vehículos eléctricos, las tendencias de la batería, la autonomía y la demanda en tierra, mar y aire
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Así,que las celdas de combustible no son el problema, el combustible de hidrógeno sí lo es, dice IDTechEx
dice IDTechEx
A primera vista, 2021 fue un buen año para los vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) en los mercados de automóviles de pasajeros. Toyota, con su Mirai FCEV de segunda generación, y Hyundai, con su NEXO FCEV, tuvieron ventas récord, lo que compensó en gran medida el hecho de que Honda anunciara en junio de 2021 que había decidido interrumpir la producción de su Honda Clarity FCV (citando el falta de infraestructura de hidrógeno y demanda débil
anto para Toyota como para Hyundai, el aumento en las ventas es una lectura impresionante. El lanzamiento de la segunda generación de Mirai hizo que las ventas mundiales de automóviles con celdas de combustible de Toyota se triplicaran con creces, de 1,770 vehículos en 2020 a 5,918 en 2021, y eclipsara su anterior mejor año de ventas en 2017 cuando vendió 2,741. De manera similar, para Hyundai, se basaron en un sólido 2020, donde vendieron 6781 NEXO de celda de combustible, aumentando las ventas en un 42 % a 9620 vehículos en 2021.
A primera vista, esto parece positivo para la industria de las pilas de combustible. Pero cuando observa más de cerca los impulsores de este crecimiento, muestra hasta dónde deben llegar Toyota, Hyundai y los gobiernos que apoyan el lanzamiento de vehículos de celdas de combustible para generar este impulso.
Por ejemplo, en California , se informó que el Mirai estaba disponible con un descuento del 65 % de su precio de lista de más de $50 000. Con Toyota ofreciendo un descuento de $ 20k además de los incentivos fiscales federales y estatales de EE. UU. por un total de $ 12.5k adicionales , el Mirai estuvo disponible en los EE. UU. en 2021 por un poco menos de $ 18k . Para endulzar aún más el trato, Toyota también ofreció un crédito de combustible de $ 15k por los primeros tres años de operación. Un automóvil de $ 50k por menos de $ 20k con 100,000 kilómetros de combustible gratis es, sin duda, una oferta atractiva.
Es una historia similar para Hyundai. De los 9620 Hyundai NEXO vendidos a nivel mundial en 2021, el 88 % estaban en Corea del Sur . Los incentivos nacionales y estatales de Corea del Sur en 2021 significaron que la venta de cada NEXO de $ 60k fue respaldada con una provisión de subsidio de alrededor de $ 30k . Un atractivo descuento del 50%. Es difícil imaginar cómo tal apoyo es viable por un período prolongado.
Lo que está haciendo el despliegue de los vehículos Mirai y NEXO es demostrar que el uso de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) en aplicaciones automotrices es tecnológicamente sólido (aunque Hyundai retiró 15,000 NEXO en agosto de 2021 para solucionar un problema de traqueteo). Las pilas de combustible PEM, que utilizan hidrógeno gaseoso presurizado como combustible, pueden ofrecer una mayor autonomía y un tiempo de recarga más rápido que los vehículos eléctricos de batería equivalentes. Sin embargo, para los FCEV, no son las celdas de combustible, ni la falta de infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno (aunque esto también es deficiente), ese es el principal problema: son las altas emisiones y el costo del hidrógeno en sí.
Problemas con la emisión de FCEV
El informe reciente de IDTechEx, " Fuel Cell Electric Vehicles 2022-2042 ", contiene un análisis de las emisiones de g CO 2 /km del pozo a la rueda de los vehículos eléctricos de pila de combustible y batería, comparándolas con las emisiones del tanque a la rueda. de los automóviles actuales con motor de combustión. Al igual que la generación de electricidad, la producción de hidrógeno (H 2 ) tiene una huella de emisión de carbono. El hidrógeno verde bajo en carbono se produce por electrólisis del agua. La electrólisis requiere alrededor de 50kWh de electricidad para producir 1 kg de H 2 , por lo que la huella de carbono del H 2 producido a través de la electrólisis está ligada principalmente a la intensidad de carbono de la electricidad utilizada. Producido usando electricidad 100% renovable, verde H 2puede proporcionar un combustible extremadamente bajo en carbono.
El problema es que el H 2 verde aún no se produce en grandes volúmenes y, cuando se produce, es comparativamente caro. La gran mayoría (~95 %) del hidrógeno actual se genera mediante el reformado de metano con vapor de gas natural, un proceso que es más económico pero genera importantes emisiones de CO 2 . Este 'H 2 gris ' tiene una huella de emisión de alrededor de 10,9 kg CO 2 /kgH 2 .
Toyota da al nuevo Mirai un consumo de combustible de 0,86 kgH 2 /100 km, por lo que al funcionar con H 2 gris, el Mirai emite alrededor de 94 g CO 2 /km, mientras que el NEXO (1 kgH 2 /100 km) emite alrededor de 109 g CO 2 /km. Estas cifras son solo una mejora marginal en las emisiones de CO 2 del tubo de escape de los motores de combustión modernos. Para todas aquellas personas con mentalidad ecológica que han comprado autos FCEV, pueden relajarse sabiendo que su cero emisiones en la carretera (solo agua y calefacción) está mejorando la calidad del aire local, pero para salvar el planeta todavía hay una manera de ir. La conclusión es que, para ser verdaderamente "verdes", los vehículos de pila de combustible necesitan H 2 verde .
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| Las celdas de combustible no son el problema, el combustible de hidrógeno sí lo es |
Problemas con el costo del combustible de hidrógeno
En enero de 2022 , la ciudad de Montpellier, Francia , tomó la decisión de cancelar un pedido de 51 autobuses de celdas de combustible de hidrógeno en lugar de optar por los eléctricos, descartando el proyecto Montpellier Horizon Hydrogène de 29 millones de euros ( 33 millones de dólares ). En colaboración con Hynamics, subsidiaria de EDF, la intención había sido construir un electrolizador de 2MW con almacenamiento de hidrógeno, alimentado por 2,8MW de energía fotovoltaica, para generar 800 kg de hidrógeno verde por día para la flota de autobuses. Sin embargo, al revisar las finanzas del proyecto se llegó a la conclusión de que el costo de operación de los autobuses de celda de combustible habría sido de 0,95 euros ($1,08) por km en comparación con 0,15 euros ($0,17)por km para batería eléctrica. Los autobuses de hidrógeno habrían sido seis veces más caros de operar, costando 3 millones de euros al año en comparación con los 500 000 euros al año de los autobuses de batería.
Una fuente de H 2 verde y barato será fundamental para el éxito de los vehículos de pila de combustible. Es un gobierno valiente que se compromete a un gran gasto público para apoyar la compra de vehículos de pila de combustible con la promesa de que algún día habrá combustible disponible para que sean de bajas emisiones. La producción de hidrógeno verde es, sin duda, una gran oportunidad para las empresas dispuestas a invertir, aunque existen desafíos sustanciales de producción y distribución que superar para hacer que el H 2 sea un combustible automotriz rentable y sin emisiones. Para los OEM que han estado desarrollando vehículos de pila de combustible durante los últimos 30 años, la producción en volumen de hidrógeno verde barato no puede llegar lo suficientemente pronto, lo necesitaban ayer.
Para obtener más información, el nuevo informe de IDTechEx " Vehículos eléctricos de celda de combustible 2022-2042 " explora el estado actual del desarrollo de vehículos de celda de combustible para automóviles de pasajeros, vehículos comerciales ligeros, camiones y autobuses urbanos. El informe analiza los aspectos técnicos y económicos del despliegue de celdas de combustible en estas diferentes aplicaciones de transporte y presenta la perspectiva independiente de IDTechEx a 20 años para el futuro de los vehículos de celdas de combustible.
El informe Fuel Cell Electric Vehicles es parte de la cartera de investigación de movilidad más amplia de IDTechEx , que rastrea la adopción de vehículos eléctricos, las tendencias de la batería, la autonomía y la demanda en tierra, mar y aire
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Así,que las celdas de combustible no son el problema, el combustible de hidrógeno sí lo es, dice IDTechEx
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