Gotowi na wodór, czyli polski patent na okres przejściowy

Relatywnie wysoka cena wodoru do zastosowań transportowych, brak infrastruktury oraz niepewność co do kosztów utrzymania w całym cyklu życia pojazdu. To główne czynniki, dla których podmioty potencjalnie zainteresowane wodorem np. w komunikacji publicznej, stoją przed wyzwaniem. Z jednej strony dostępne finansowanie powoduje, że opłaca się kupić pojazdy z ogniwami paliwowymi, ale z drugiej pierwsze lata jego użytkowania mogą okazać się znacznie kosztowniejsze niż np. autobusu elektrycznego bateryjnego.

Rozwiązaniem byłby zakup autobusu elektrycznego bateryjnego lub pojazdu szynowego z silnikiem Diesla, który za kilka lat będzie można wyposażać w ogniwa paliwowe na wodór. Nad takimi koncepcjami pracują polscy producenci.

ARP E-Vehicles, spółka należąca do Agencji Rozwoju Przemysłu, produkuje autobus elektryczny PILEA. Platforma pojazdu została zaprojektowana od zera i zawiera szereg innowacyjnych rozwiązań, m.in. konstrukcję niskopodłogową, mimo zamontowania całości baterii pod podłogą. Chociaż na razie autobus ma tylko wersję bateryjną, to spółka nie wyklucza wprowadzenia w przyszłości wersji bateryjnej gotowej do konwersji na wodór.

- Wraz z rozwojem infrastruktury do tankowania wodoru oraz spadkiem ceny tego paliwa, jak również wzrostem ceny energii elektrycznej, taka opcja może być bardzo interesująca. Mogłaby zapewnić dużą elastyczność, jeśli chodzi o koszt utrzymania pojazdu w całym cyklu życia, wynoszącym w przypadku autobusów elektrycznych 12-14 lat, a zwykle po 7-8 latach zestaw akumulatorów i tak wymaga już wymiany. Wtedy też można je wymienić oraz zainstalować ogniwo paliwowe. Podstawowy element układu napędowego w postaci silnika elektrycznego nie wymaga wymiany – mówi Mariusz Wdowczyk, Prezes Zarządu ARP E-Vehicles.Nad napędami wodorowymi intensywnie pracuje Pesa. We współpracy z PKN Orlen zaprezentowała projekt lokomotywy manewrowej zasilanej wyłącznie z ogniw wodorowych. Prototyp został pokazany na wrześniowych Targach Trako, a już w przyszłym roku jednostka ma zostać wprowadzona do eksploatacji na terenie rafinerii w Płocku. Jej system napędu to cztery silniki asynchroniczne o mocy znamionowej 4x180 kW, dwa falowniki trakcyjne z przetwornicą pomocniczą oraz bateria trakcyjna w technologii LTO (litowo-tytanowej) wraz z dwoma zestawami ogniw wodorowych.

Doświadczenie zebrane przy okazji tego projektu ma zaprocentować przy implementacji napędów wodorowych do pojazdów pasażerskich. Pierwszy pasażerski pojazd Pesy będzie mieć możliwość zasilania z dwu źródeł - sieci trakcyjnej i ogniw wodorowych, ale niekoniecznie w układzie hybrydowym. Spółka planuje rozwój tej rodziny pociągów również w oparciu o koncepcję hydrogen ready. Zakłada ona, że przy przeglądzie na poziomie P4 cały zespół napędowy może zostać wymieniony ze spalinowego na wodorowy. To rozwiązanie może być ciekawe dla operatorów, którzy nie chcą jeszcze przestawiać się na wodór, ale ze względu na długi okres użytkowania taboru, zostawią sobie furtkę do płynnego przejścia na nowe paliwo bez konieczności wymiany całej floty.

Konwersja napędu z bateryjnego czy spalinowego na wodorowy to bardzo ciekawa koncepcja. Umożliwia przygotowanie transportu publicznego do rozwiązań zeroemisyjnych przy znacznie dłuższym okresie przejściowym. Dodatkowo przewoźnik ma szansę sam zdecydować o rodzaju napędu i przyspieszyć konwersję, jeśli np. spadek ceny wodoru pozwoli to sfinansować wcześniej niż po 7-8 latach

prof. Marek Brzeżański, kierownik Katedry Pojazdów Samochodowych Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej.