Trong vận tải hàng hóa đường bộ không chỉ có một giải pháp thay thế duy nhất cho động cơ diesel. Trong một cuộc phỏng vấn, quản lý của Daimler, Dudic giải thích về chiến lược của công ty.
Không sớm thì muộn, dầu diesel làm nhiên liệu hóa thạch cũng sẽ được thay thế trong vận chuyển hàng hóa nặng. California thậm chí còn muốn loại bỏ hoàn toàn xe tải sử dụng động cơ đốt trong và rõ ràng là không cho các giải pháp tổng hợp cơ hội. Cơ quan quản lý CARB (Ủy ban tài nguyên hàng không California) hiện đã quyết định rằng từ năm 2036 sẽ không thể mua xe tải chạy bằng động cơ diesel nữa.
Đầy hơi phía trước,
ít nhất đó là những gì nó trông giống như. Bởi vì thay vì khí thải thông thường từ động cơ diesel, sản phẩm đốt cháy của xe tải chạy bằng pin nhiên liệu là nước tinh khiết.
Daimler Truck đã sẵn sàng cho tình huống này. Mercedes-Benz eActros hoàn toàn chạy bằng pin đang được sản xuất hàng loạt hoặc sẽ sớm được sản xuất hàng loạt. Những chiếc xe tải hydro với tiêu đề đang hoạt động là Mercedes-Benz GenH2 vẫn là nguyên mẫu có thể một mặt chứa đầy hydro ở dạng khí và mặt khác là hydro ở dạng lỏng. Nhưng sự sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt là "ad portas", sẽ hoạt động và đang chờ được phép di chuyển nhanh chóng mặc dù tải trọng 40 tấn.
nút thắt cơ sở hạ tầng
Điểm yếu vẫn nằm ở hạ tầng, mạng lưới trạm xăng đến nay còn nhiều bất cập. Do đó, GenH2 có thể sẽ không được sản xuất hàng loạt cho đến nửa sau của thập kỷ này. Các nhà sản xuất như Daimler Truck, BMW, Hyundai và Toyota đang nhanh chóng đẩy mạnh việc mở rộng cơ sở hạ tầng hydro cho xe tải và ô tô.
Công nghệ trong một thị trường ngách
Ổ đĩa hydro hiện đang tạo ra một sự tồn tại thích hợp. Tuy nhiên, bản thân công nghệ này đã hoạt động hoàn hảo và đã được chứng minh là đủ mạnh để sử dụng rộng rãi.
Nhà cung cấp Mahle nhận thấy mình có vị trí toàn cầu và tin chắc rằng chỉ riêng phương tiện di chuyển điện tử không thể thành công trong quá trình chuyển đổi sang trung tính CO2 trong bối cảnh toàn cầu. Đó là lý do tại sao công ty có trụ sở tại Stuttgart vận hành trung tâm thử nghiệm hydro của riêng mình tại địa điểm chính ở Stuttgart Bad-Cannstatt. Theo nhà cung cấp, đến năm 2035, khoảng 60% lưu lượng xe tải trên toàn thế giới sẽ vẫn được cung cấp bởi động cơ đốt trong, 10% là hybrid, 30% là BEV hoặc dẫn động bằng pin nhiên liệu.
"Chúng tôi tin rằng việc sử dụng hydro, đặc biệt là trong giao thông hạng nặng, đóng một vai trò quan trọng và cũng có ý nghĩa kỹ thuật [...] bất cứ nơi nào có khoảng cách dài với các phương tiện hạng nặng."
Với mục đích này, Mahle đang phát triển động cơ hydro và pin nhiên liệu hoạt động song song trong trung tâm thử nghiệm của mình – Ballard đang cung cấp các ngăn xếp cho trung tâm sau. Động cơ hydro có thể nhanh hơn giải pháp sử dụng pin nhiên liệu. “Chúng tôi hiện đang thử nghiệm một ngăn xếp với 120kW mỗi ngăn xếp. Bạn sử dụng hai hoặc ba trong số này cho một chiếc xe tải.
hydro sẽ đến
Mahle thấy mình đang đi đúng hướng, giống như Daimler. Trong khi đó, những tiếng nói kêu gọi hydro như một dạng động cơ đẩy thay thế đang gia tăng . Công ty tư vấn Arthur D. Little cũng đưa ra kết luận trong bài báo chuyên gia hiện tại của mình "Hydrogen: Trucking's alternative fuel of the future" (Hydrogen: Nhiên liệu thay thế của tương lai cho giao thông xe tải) rằng hydro trong giao thông hạng nặng chắc chắn sẽ xuất hiện. và chẳng bao lâu nữa sẽ có nhiều xe tải hydro chạy trên đường. Dự báo là cho một xu hướng tăng nhanh chóng.
EV vs H2
Với pin và hydro trong chuyến tham quan Alpine – Xe tải trung hòa CO2 của Daimler Truck cho thấy những gì họ có thể làm.
Với mũi nhọn là xe tải Mercedes-Benz, Daimler Truck AG đang theo đuổi một “chiến lược kép rất rõ ràng”, như EDISON đã phát hiện ra trong quá trình lái thử qua Brenner Pass . Trong một cuộc phỏng vấn với Dalibor Dudic, giám đốc dự án Mercedes-Benz eActros, ông đã phân tích những ưu điểm và nhược điểm của các biến thể truyền động thay thế mà nhóm nhắm đến.
Daimler đang theo đuổi “chiến lược kép rõ ràng”
Thưa ông Dudic, Daimler Truck cung cấp cả xe tải hạng nặng chạy bằng điện và chạy bằng hydro. Tại sao rất nhiều lựa chọn thay thế cho động cơ diesel cũ tốt?
Chúng tôi luôn theo đuổi một chiến lược kép rõ ràng với các ổ đĩa chạy bằng pin và chạy bằng hydro; điều này được xác định bởi ứng dụng và cơ sở hạ tầng, tức là khách hàng cần phương tiện đó để làm gì? Anh ấy muốn vận chuyển cái gì với nó? Là hàng đông lạnh, là hàng đóng gói, là hàng rời? Theo đó, có nhiều cấu trúc thượng tầng khác nhau - với thân hộp được làm lạnh được gắn vào xe, với cấu trúc thượng tầng từ rác như bạn biết từ phương tiện giao thông đô thị hoặc xe moóc Euro cổ điển, mà chúng tôi gọi là xe tải xuất sắc trong kinh doanh tiêu chuẩn
"Chúng tôi luôn theo đuổi một chiến lược kép rõ ràng"
Giám đốc dự án Dalibor Dudic nhận thấy thị trường dành cho xe chạy bằng hydro bên cạnh xe tải chạy bằng pin - tùy thuộc vào mục đích sử dụng và tuyến đường. Ảnh: Xe tải Daimler
Tùy thuộc vào những gì người lái xe muốn vận chuyển, ứng dụng phải được thiết kế. Phạm vi có liên quan rất lớn đối với Xe tải Daimler: Nó muốn vận chuyển thứ gì trên khoảng cách nào và ở đâu? Điều đó xác định trường hợp sử dụng.
Tất cả đều tốt, Xe tải Daimler có thể thực hiện tất cả các ứng dụng. Nhưng còn cơ sở hạ tầng cho những chiếc xe tải không khí thải này thì sao?
Ngoài việc lựa chọn công nghệ ổ đĩa, cơ sở hạ tầng là một khối xây dựng khác. Nói cách khác: công nghệ của hệ truyền động phụ thuộc vào ứng dụng tương ứng và cơ sở hạ tầng sẵn có. Công nghệ là kết quả khi các khối xây dựng, trường hợp sử dụng và cơ sở hạ tầng được biết đến.
Tiếp nhiên liệu bằng hydro
Việc tiếp nhiên liệu bằng hydro rất giống với việc tiếp nhiên liệu bằng dầu diesel. Cũng không có thiệt hại về thời gian.
Vì vậy, dù chạy hoàn toàn bằng pin, dù chạy bằng pin nhiên liệu với H2 được lưu trữ ở dạng khí hay pin nhiên liệu chạy bằng H2 được lưu trữ ở dạng lỏng. Tại Daimler, chúng tôi không phát triển công nghệ vì lợi ích của công nghệ, để cho thấy chúng tôi tốt và tiến bộ như thế nào - nhiều nhất là công nghệ giới thiệu. Chúng tôi muốn phục vụ các trường hợp sử dụng của khách hàng.
Vì vậy, trường hợp sử dụng là tất cả và cuối cùng? Daimler Truck có mọi thứ về công nghệ trong ngăn kéo, nhưng cơ sở hạ tầng và quá trình ra quyết định chính trị đang bị tụt lại phía sau?
Bạn có thể nói rằng. Tùy thuộc vào tiêu chí hàng hóa vận chuyển, quãng đường, cơ sở hạ tầng
Quy tắc ngón tay cái sau đây được áp dụng: Đối với các tuyến đường có thể được lên kế hoạch, giải pháp sử dụng pin-điện là tiết kiệm năng lượng nhất. Hiệu quả của pin, lưu trữ năng lượng thứ cấp và làm cho nó khả dụng, được tiêu thụ trực tiếp. Không có chuyển đổi ở giữa. Chúng tôi có hiệu quả lớn hơn hoặc bằng 95 phần trăm, giống như 98 phần trăm. Do đó, đây là loại ổ đĩa hoàn toàn tiết kiệm năng lượng nhất.
E-Actros từ Daimler Truck
Dudic ước tính rằng xe tải BEV có phạm vi hoạt động lên tới 500 km với hiệu suất cao nhất có thể. Ngoài ra, hydro rất thú vị.
Rồi đến câu hỏi: Năng lượng này đang đưa chúng ta đến đâu? Chúng tôi biết, ít nhất lên đến khoảng cách khoảng 500 km. Bất cứ thứ gì vượt quá mức đó đòi hỏi nhiều năng lượng đến mức khách hàng phải chịu tổn thất quá lớn về trọng tải mà anh ta phải vận chuyển. Nói cách khác: trọng tải bị mất – những gì anh ta có thể mang theo trong xe kéo, trong hộp lạnh, v.v., đơn giản là trở nên ít hơn.
Vì vậy, đây có phải là điểm bùng phát có lợi cho hydro?
Chính xác. Bởi vì mọi thứ ngoài 500 km này đều cần một nguồn năng lượng khác. Và đây là lúc hydro phát huy tác dụng khi chúng ta hướng tới việc không phát thải. Tại sao? Ngoài phạm vi 500 km, hydro trong xe không nặng bằng BEV. Và nhu cầu về số dặm của khách hàng càng cao thì công nghệ này càng hấp dẫn.
Và khi nào tôi nên chọn hydro lỏng làm dạng động cơ đẩy, và khi nào tôi nên chọn dạng khí?
Ok: Tôi có hydro được lưu trữ ở dạng khí, mà tôi cung cấp cho hệ thống truyền lực ở dạng khí. Mặt khác, có hydro lỏng.
Sự khác biệt giữa khí và chất lỏng là mức áp suất. Ở dạng khí, tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại là 350 bar. Đó là những gì bạn có thể tích trữ trên thị trường ngày nay. Cấp độ tiếp theo sẽ đến về áp suất là 700 bar. Áp suất cao hơn cho phép nhiều năng lượng hơn được lưu trữ trong cùng một thể tích. Điều này tự nhiên dẫn đến phạm vi lớn hơn.
Vậy tại sao tôi lại cần hydro lỏng?
Hydro lỏng không phải là về áp suất, mà là về trạng thái kết tụ. Nói cách khác, quá trình nén và làm mát được thực hiện. Ở đây chúng ta đang ở nhiệt độ khoảng -253°C, mà chúng ta có trong hệ thống bể chứa để có thể lưu trữ chính xác lượng lớn năng lượng ở phía hydro.
Áp suất tạo nên sự khác biệt
Tùy thuộc vào áp suất tác dụng, hydro ở thể lỏng hoặc khí – đó là cách vật lý mong muốn. Bạn đóng gói nguyên tố càng dày đặc thì bạn càng có thể mang nhiều năng lượng trên mỗi thể tích.
Nói một cách đại khái, phạm vi như sau: Trong phạm vi khí ở 350 bar, chúng ta có thể lập bản đồ phạm vi khoảng 500 km. Ở 700 bar, chúng ta có thể đi được tới 800 km. Và với hydro lỏng, phạm vi hoạt động là 1000 km và hơn thế nữa. Tất nhiên, luôn luôn có cùng kích thước bể.
Điều này có nghĩa là hydro lỏng có thể dễ dàng cạnh tranh với dầu diesel như một nguồn năng lượng và nhanh hơn nhiều trên đường, như chúng tôi đã nhận thấy với nguyên mẫu 40 tấn trên đường lái xe đến Đèo Brenner.
Đó chính xác là mục đích của công nghệ này.
Hydro lỏng nghe có vẻ hoàn toàn mạch lạc và logic. Tại sao điều này bây giờ chỉ trên radar?
Chà, công nghệ 350 bar hoặc hydro nén đã có mặt trong ngành từ lâu. Các ứng dụng như vậy được biết đến.
Những gì mới là số tiền. Hiện tại chúng tôi đang có nhiều khối lượng hơn mà chúng tôi cũng cần vận hành một tài sản công nghiệp như xe tải. Cơ sở hạ tầng hiện có có thể được sử dụng cho việc này và về mặt lý thuyết, mạng lưới đường ống cũng có thể được sử dụng cho mục đích này.
Bất kể ở đâu: cơ sở hạ tầng đều quan trọng
Vì nhiên liệu hóa thạch đã rẻ hơn các loại nhiên liệu khác trong nhiều thập kỷ, nên cơ sở hạ tầng cũng đã hướng đến chúng. Việc chuyển đổi sang hydro sẽ mang theo nó trong tương lai - và trong trường hợp tốt nhất là trên toàn quốc.
Đây là những công nghệ đã có sẵn cho chúng ta trong nhiều thập kỷ, nhưng chúng biết giới hạn của chúng. Các giới hạn của bạn khi sản xuất, lưu trữ và vận chuyển số lượng lớn trên một khoảng cách dài một cách hiệu quả, như tôi đã đề cập trước đó. Vận chuyển bằng đường biển – đây vẫn là những tuyến đường rẻ nhất, bằng đường sắt và xe tải, và chúng rất linh hoạt. Đường ống đứng yên – nó chảy đến một điểm và được chọn lên. Đơn giản là chúng tôi linh hoạt hơn ở đó, chúng tôi có thể lấy năng lượng hoặc nguồn năng lượng tại địa điểm A mà không cần thực hiện các biện pháp cơ sở hạ tầng chính.
Vậy tại sao hydro lỏng chưa được sử dụng?
Đơn giản là không có nhu cầu về lượng H2 cao. Chúng tôi có nhiên liệu hóa thạch - chúng đã xác định hoạt động kinh doanh toàn cầu của chúng tôi cho đến nay và sẽ tiếp tục xác định điều đó trong thời gian ngắn.
Nếu chúng ta với tư cách là một xã hội muốn tuân thủ Thỏa thuận Khí hậu Paris, với mục tiêu khử cacbon hoàn toàn vào năm 2050 - ở cấp liên bang, ở Châu Âu và trên toàn thế giới - thì chúng ta cần các nguồn năng lượng thay thế.
Những nguồn năng lượng thay thế này chắc chắn sẽ ở dạng thanh khoản và được giao dịch trên toàn cầu. Tiền đề cho điều này là nó cũng có thể phát triển thành một khu vực kinh doanh lớn. Ở đó, hydro lỏng – và tôi không chỉ nói về ngành vận tải ở đây – sẽ có thể phục vụ cho tất cả các ngành công nghiệp.
kết luận của chúng tôi
Cho đến nay, những phát biểu của Dudic vẫn còn nhiều ẩn số, đặc biệt là đối với hydro lỏng, một quy trình mới. Nhưng nếu bạn xem xét bước đi táo bạo mà California gần đây đã quyết định thực hiện trong lĩnh vực kinh doanh xe thương mại, thì lời kêu gọi sử dụng hydro lỏng sẽ không còn lâu nữa - đặc biệt là ở châu Âu.
