Volkswagen: a hidrogénhajtás hatásfoka mindössze 30%

A Volkswagenről évek óta tudjuk már, hogy az elektromos autózásban látja a mobilitás jövőjét. Herbert Diess már korábban is elmondta, hogy nem hisz a hidrogénautóban. Az is közismert tény, hogy nem minden autógyártó döntéshozói gondolkodnak hasonlóan, a Hyundai csoport és a Toyota, valamint utóbbival együttműködésben a BMW egyaránt fantáziát lát a hidrogén  személygépkocsik üzemanyagként történő felhasználásában, sőt még a Volkswagen csoporton belül sem teljesen egyértelmű a kérdés, hiszen az Audi továbbra is üzemanyagcellával is felszerelhetővé szeretné tenni az MPE platformot.

Szakértők véleménye a hidrogén autókról

„Az akkumulátoros elektromos járművek hatékonysága lényegesen magasabb” – idézi Frank Welsch, a Volkswagen igazgatótanács tagjának szavait a Volkswagen friss sajtóközleménye, amely alaposabban boncolgatja a témát és konkrét számokat is tartalmaz, melyek egyértelműen a hidrogénhajtás hátrányaira utalnak. A sajtóközlemény beszámol Maximilian Fichtner véleményéről, aki a Helmholtz Ulm elektrokémiai energiatároló intézetének igazgató helyettese és a hidrogénkutatás kijelölt szakértője. Fichtner a német „Wirtschaftswoche” hetilapnak elmondta, hogy az üzemanyagcellás autók „nagyon gyenge energiahatékonysága” a kulcsa annak, hogy az akkumulátoros elektromos autók hatékonysága csakis annak többszöröse lehet. Fichtner hozzátette, hogy egyáltalán nem ellensége a hidrogén energiatároló közegként való felhasználásának, azonban véleménye szerint ott kell használni, ahol értelme van. Ez pedig nem autóban van, hanem helyhez kötött megoldásoknál.

Dr. Frank Welsch, a Volkswagen igazgatótanácsának tagja (forrás: Volkswagen)

Volker Quaschning, a berlini HTW Egyetem regeneratív energiarendszerek kutatásával foglalkozó professzora szintén osztja ezt a véleményt. Quaschning szerint a legtöbb ország hidrogén importra szorulna, amennyiben nagyobb mennyiségben kerülnének hidrogénnel hajtott autók forgalomba, ez pedig a közeljövőben aligha lehetséges. Quaschning azt is elmondta, hogy az üzemanyagcellás meghajtás a nagy energiaveszteség miatt végeredményben költségesebb, mint az akkumulátoros megoldások. Széndioxid lábnyomukat tekintve a két járműtípus között nincs jelentős mértékű eltérés (feltételezve természetesen a hidrogén megújuló energiás előállítását). Quaschning arra a következtetésre jutott, hogy a hidrogén olyan járművek esetében lehet indokolt, melyek nap mint nap különösen nagy távolságot tesznek meg. A jövő járműve azonban valószínűleg az akkumulátoros autó lesz, amelynek nincsenek környezeti szempontból hátrányai az üzemanyagcellással szemben.

Elektromos autóra váltanak majd az emberek

Fichtner és Quaschning véleménye összecseng a Horváth & Partners által kiadott „Autóipar 2035 – Előrejelzések a jövőre” című tanulmány eredményeivel, amelyben részletesen megvizsgálták, hogy az akkumulátoros vagy hidrogénüzemű elektromos autók jelentősége lesz nagyobb a jövőben. A tanulmány hat hónapos kutatással készült, melynek során 80 személlyel készítettek interjút.

A tanulmány elemzi a vásárlói döntések motivációját, azaz felteszi a kérdést, hogy egyáltalán miért fognak az emberek elektromos autóra váltani? A legvalószínűbbnek egy két fázisú forgatókönyvet tartanak, amelyben az első push-szakaszt egy pull-szakasz követi majd.

EZT OLVASTAD MÁR?  Hivatalosan is bemutatkozott az Opel Corsa-e

A push szakaszt 2023-25 közé datálják, amikor az autógyártóknál komolyabb szerepet kap az elektromobilitás. Ennek fő oka az egyre szigorodó CO2-előírások. Ebben a szakaszban jellemző marad a magasabb kezdeti beruházási költség, ezért a vásárlási ösztönzők továbbra is fennmaradnak a piacon. A következő, 2030-ig tartó pull-szakaszban az elektromos autók már anyagi szempontból is érdekessé válnak majd a vásárlók számára. Az Euro 7 szabvány bevezetése drágábbá teszi majd a belső égésű motorokat, ezért csökken az elektromos és a hagyományos autók közötti vételár különbség, miközben a fosszilis üzemanyagok árnövekedésére számítanak az egyre több helyen megjelenő szén-dioxid-adó következtében.

A hidrogén tüzelőanyagcellás hajtásrendszer lényegesen bonyolultabb, mint egy akkumulátoros elektromos autó (forrás: Volkswagen)

Mennyivel olcsóbb az elektromos autózás, mint a hagyományos?

Ezzel együtt egyre több vásárló találja majd pozitívnak az üzemeltetési költségek előnyét, különösen olyan országokban, ahol az elektromos áram ára alacsonyabb, mint Németországban. Az üzemeltetési költségek tekintetében további előnyt jelent a kedvezőbb szervizköltség , hiszen egy elektromos autónál kevesebb alkatrészre van szükség, nincs például olaj- és üzemanyagszűrő, valamint az olaj- és kenőanyagcsere.

A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy az üzemanyag-költség évente körülbelül 400–600 euróval, a szervizköltségek pedig 200–400 euróval alacsonyabbak egy elektromos autó esetén, amely jelentős megtakarítás az autósok számára. Dietmar Voggenreiter, a tanulmány vezetője elmondta: „Hamarosan eljön az az idő, amikor racionális okok miatt megnövekszik az e-mobilitás területén a méretgazdaságosság.”

Vannak azonban érzelmi kérdések is. Ezek közé tartozik a lemerüléstől és a töltési időtől való félelem, azaz a „hatótávpara”. A tanulmány szerzőinek meggyőződése, hogy mindkét probléma megoldódik, és a pull-szakaszban (azaz 2023-25 után) ezek nem akadályozzák majd az elektromobilitás terjedését, hiszen az autók hatótávolsága folyamatosan növekszik, egyre több az egyre gyorsabb töltőállomás.

Szintén érzelmi kérdés a tényleges CO2-megtakarítás. A villanyautók töltésére felhasznált villamos energia még mindig „piszkos”, legalábbis nem mindenhol zöld, és jelenleg egy elektromos autó még viszonylag nagy hátránnyal indul az energiaigényesebb gyártás miatt. A tanulmány szerint ez a következő néhány évben az elektromos autók javára fog változni, mivel az akkumulátorok és az autók gyártása során, valamint töltéskor egyaránt növekszik a zöld energia aránya, így egy villanyautó egyre több széndioxidot tud megtakarítani.

Az akkumulátoros elektromos és a hidrogén tüzelőanyagcellás elektromos autó hatékonysága (forrás: Volkswagen)

Hidrogén vagy akkumulátor?

A tanulmány legérdekesebb része az a kérdés, hogy az akkumulátoros vagy a hidrogén-tüzelőanyagcellás elektromos autók hatékonysága kedvezőbb?

Az akkumulátoros villanyautók esetében a szállítás során az energiaveszteség mindössze 8%, mielőtt az akkumulátorba kerül. További 18% veszteséggel számolhatunk, amikor az akkumulátorból visszanyerjük és a villanymotor hajtására felhasználjuk az energiát. Összességében egy akkumulátoros elektromos autó hatékonysága 70 – 80 % közötti, típustól függően.

EZT OLVASTAD MÁR?  Egy gyár nem elég a Volkswagen elektromos autóinak

A hidrogénüzemű elektromos autóknál a veszteségek lényegesen nagyobbak. Az energia 45 százalékát már a hidrogén elektrolízissel történő előállításakor elveszítjük. Az eredeti energia fennmaradó 55%-ából további 55% veszteséggel számolhatunk, amikor a hidrogént újra elektromos energiára alakítják a járműben. Ez azt jelenti, hogy egy hidrogénüzemű elektromos autó hatékonysága mindössze 25 – 35%.

A teljesség kedvéért hozzátehetjük, hogy egyéb üzemanyagok elégetésekor a hatékonyság még ennél is lényegesen rosszabb, csupán 10-20%.

Ipar, áruszállítás, légi- és tengeri forgalom

A tanulmány szerzői arra a következtetésre jutottak tehát, hogy a hidrogén felhasználásakor olyan alkalmazásokra kell összpontosítani, amelyek gazdasági szempontból is előnyösek. Frank Klose, a tanulmány társszerzője elmondta, hogy az iparban, áruszállításban, valamint a légi és tengeri forgalom területén lehet nagy potenciál a környezetbarát hidrogénben.

A következtetés tehát egyértelmű. Az üzemanyagcellás elektromos autók rendelkeznek ugyan előnyökkel (hatótávolság, gyors üzemanyag-utántöltés, nem növeli a jármű tömegét a nehéz akkumulátor), mégis van egy döntő hátrányuk: nem hatékonyak, költség szempontból sem. „Egy fenntartható gazdaság nem engedheti meg magának, hogy kétszer annyi megújuló energiát használjon üzemanyag-cellás autók üzemeltetésére, akkumulátoros járművek helyett.” – mondta Dietmar Voggenreiter. A hidrogén használata tehát teherautókban és buszokban, valamint nagy távolságok megtétele esetén indokolt, ahol az akkumulátor súlya, a hatótávolság és az üzemanyag utántöltési ideje meghatározó szerepet játszik.

Nyilvánvaló, hogy a hidrogénüzemű járművek használata drágább lesz az akkumulátoros elektromos járművekhez viszonyítva, nem csak a vásárlás, hanem üzemeltetés szempontjából is. A hidrogénüzemű járművek több mint kétszeres primer energiaigénye tükröződik majd a fogyasztói árakban. Az autósok számára egy hidrogén tüzelőanyagcellás jármű költsége 9-12 euró 100 kilométerenként, míg egy akkumulátoros villanyautó esetén ez csak 2-7 euró, az egyes országok villamosenergia-áraitól ás az egyéni mobilitási szokásoktól függően.

Elektromos autót használsz?