Hydro đã thất bại trong ô tô. Nó cũng sẽ không cung cấp năng lượng cho xe tải, theo một chuyên gia
Có nhiều lý do tại sao hydro sẽ không khả thi về mặt kinh tế ngay cả trong xe tải hạng nặng.
getty
Trong nửa đầu năm 2024, thị trường ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro toàn cầu chỉ có 5.621 chiếc. Trong cùng kỳ, 4,5 triệu xe điện chạy bằng pin đã được bán ra. Rõ ràng là hydro không giành chiến thắng trong vận tải hành khách cá nhân. Nhưng nhiều người vẫn cho rằng hydro là con đường phía trước cho các loại xe lớn hơn, đặc biệt là xe tải. Tôi đã nói chuyện với Mike Nakrani, Giám đốc điều hành của VEV, một nhà cung cấp giải pháp e-fleet được Vitol hỗ trợ, về lý do tại sao ngay cả đối với xe tải, hydro sẽ không phải là giải pháp phù hợp.
Nakrani đã có kinh nghiệm cá nhân với các nỗ lực phát triển pin nhiên liệu hydro trong xe tải hạng nặng, bao gồm cả liên doanh giữa Ford, Daimler và Ballard Power Systems. Sau khi nỗ lực đó thất bại vào năm 2017, ông đã làm việc trong một nỗ lực tương tự cho BP. Trong cả hai trường hợp, hydro dường như không có những đặc điểm phù hợp với thị trường, trong khi pin bắt đầu cho thấy tiềm năng.
“Chúng tôi thấy rằng pin điện đang giành chiến thắng trong cuộc đua xe chở khách ở Trung Quốc”, Nakrani cho biết. “Chúng tôi bắt đầu thấy một số sản phẩm của Trung Quốc xuất hiện ở đây tại châu Âu”. BYD đang thâm nhập mạnh mẽ và XPENG vừa ra mắt G6 tại Anh để cạnh tranh với Model Y của Tesla. “Chúng tôi từng nghĩ rằng pin điện chỉ dành cho xe thành phố, nhưng đột nhiên nó đã chuyển sang xe gia đình cỡ trung và sau đó là SUV. Bây giờ bạn thấy Ford E-transit ra mắt với pin lớn hơn và phạm vi hoạt động tốt hơn nhiều so với bản gốc”. Flexis do Renault tài trợ cũng hy vọng sẽ phát triển không gian này. “Bây giờ, xe điện đang chuyển sang xe tải khai thác 16 tấn, 26 tấn, 44 tấn, thậm chí 264 tấn. Khách hàng hiện đang mua những chiếc xe này và sử dụng chúng cho các chuyến đi thông thường của họ”.
Hiệu quả kém của hydro so với pin
Nakrani thấy một loạt lý do tại sao hydro không chứng minh được là lựa chọn đúng đắn ngay cả đối với xe tải. Ông cho biết: "Giáo sư David Cebon từ Trung tâm vận tải đường bộ bền vững đã giải thích các yếu tố lý do tại sao hiệu quả của cụm pin nhiên liệu hydro lại kém hơn nhiều so với pin". "Ông ấy chỉ ra rằng nếu bạn lấy 100kWh năng lượng điện, thì khi bạn trải qua quá trình pin nhiên liệu và đưa nó đến xe, sau đó lưu trữ và vận chuyển, bạn sẽ đạt 23%. Vì vậy, 100 trở thành 23 so với EV, trong đó 100 trở thành 69. Nói cách khác, EV hiệu quả hơn pin nhiên liệu hydro gấp ba lần xét về mặt sản xuất điện đến phân phối".
Ngay cả khả năng tiếp nhiên liệu hydro nhanh chóng được ca ngợi nhiều cũng khó có thể trở thành hiện thực đối với xe tải.
getty
Tuy nhiên, hiệu quả không phải là vấn đề duy nhất của hydro. Nakrani nói thêm: "Vấn đề lưu trữ vẫn chưa được khắc phục". “Nếu bạn giữ nó ở dạng khí, bạn phải nén hydro ở mức rất cao để giảm thể tích đủ. Sau đó, bạn phải đưa nó vào một bể chứa có thể chứa hệ thống áp suất cao đó. Tôi chưa thấy công nghệ nào có thể làm được điều đó với cấu trúc chi phí hiệu quả. Ngày nay, để bằng một tàu chở dầu diesel chở một lượng năng lượng nhất định, với kho chứa hydro được nén ở mức 250 Bar, bạn vẫn cần ít nhất 20 tàu chở hydro để có cùng lượng năng lượng. Một lựa chọn khác là hydro lỏng, nhưng điều này có nghĩa là bạn cần phải đông lạnh nó ở -253C (-423F). Ngay cả khi đó, bạn vẫn cần tám tàu chở dầu tương đương này để cung cấp mức tiêu thụ năng lượng tương đương với dầu diesel. Vật lý để làm điều đó là một thảm họa.”
Ngoài ra còn có một khó khăn khác. “Điểm thứ ba là vận chuyển,” Nakrani nói. “Do các giải pháp lưu trữ đắt đỏ đó và yêu cầu nén, việc vận chuyển nó từ điểm A đến điểm B với cấu trúc chi phí có thể có hy vọng cạnh tranh là vô cùng khó khăn. Các OEM xe tải đã nhận ra điều này, đó là lý do tại sao, nếu bạn nói chuyện với bất kỳ ai trong thị trường xe tải cấp cao, tất cả họ đều sẽ nói rằng hydro có thể đóng một vai trò nào đó, nhưng nó sẽ rất hạn chế. Không ai nói rằng nó đã chết hoàn toàn, nhưng bây giờ mọi người đều nói rằng EV sẽ chiếm ít nhất 80 đến 90% khối lượng xe tải hạng nặng. Sau đó, vấn đề đối với hydro là, nếu nó là một thị trường ngách như vậy, chi phí sẽ không bao giờ đạt được mức kinh tế mà bạn cần để giải quyết tình trạng kém hiệu quả của nó.
Sai lầm về chi phí chìm trong hydro
“Nhiều công ty đã đầu tư một khoản tiền lớn vào việc cố gắng bẻ cong các định luật vật lý và họ vẫn chưa làm được điều đó”, Nakrani nói. “Toyota đã chi hàng tỷ đô la cho việc này. Nhưng các thông số vẫn giữ nguyên trong một thời gian dài. Có một sự miễn cưỡng khi từ bỏ nó, bởi vì họ đã đầu tư rất nhiều. Bạn có thể hiểu tại sao nó lại là một sự thay đổi thuận tiện cho ngành dầu khí. Họ từng cung cấp nhiên liệu hóa thạch, giờ họ cung cấp nhiên liệu xanh tuyệt vời này, nhưng mô hình kinh doanh vẫn như vậy và khách hàng cũng có thể thích nó. Họ đã làm như vậy trong 60 năm qua và nó hiệu quả với họ. Chính phủ thích hydro vì họ không phải lo lắng về giá đường bộ vì họ chỉ cần thêm thuế vào máy bơm và thu tiền
theo cách đó, giống như họ làm với nhiên liệu hóa thạch. Có một logic thực sự khiến ngành công nghiệp truyền thống muốn điều này hoạt động, đó là lý do tại sao một số trong số họ liên tục phải đấu tranh để sinh tồn.”
“Câu chuyện mà mọi người đều nhắc đến là điện không hiệu quả,” Nakrani nói. “Nhưng điều đó không còn đúng nữa.” Có một số vấn đề với trọng lượng bổ sung của pin làm giảm khả năng chuyên chở của xe tải, nhưng có thể xe không cần pin lớn như người vận hành nghĩ. “Chúng tôi nghĩ rằng chúng chạy 400 dặm một ngày. Nhưng ngay cả ở Đức, điều đó không hoàn toàn đúng với luật pháp. Nếu bạn nghĩ về giới hạn tốc độ ở Anh, một chiếc xe tải hạng nặng có thể di chuyển với tốc độ 56 dặm một giờ. Người lái xe phải nghỉ tối thiểu 45 phút sau 4,5 giờ, và sau tám giờ, họ phải nghỉ toàn bộ tám đến 12 giờ tiếp theo.” Trong 4,5 giờ ở tốc độ 56 dặm một giờ, xe tải sẽ chỉ cần phạm vi hoạt động 250 dặm. “Ngay cả khi ai đó chạy hệ thống lái kép, xe tải vẫn sẽ đứng yên trong một thời gian, vì vậy khả năng sạc trong thời gian đó là khá hợp lý”.
Toyota đã đầu tư một khoản tiền lớn vào nỗ lực biến hydro thành nhiên liệu cho phương tiện giao thông. ... [+]
NurPhoto qua Getty Images
“Tôi cũng chưa thấy bất kỳ khả năng tiếp nhiên liệu cực nhanh nào cho hydro”, Nakrani nói. “Bạn phải đổ khá nhiều nhiên liệu vào xe tải đó. Nó phải dừng lại thường xuyên hơn dầu diesel vì nó không thể chứa nhiều năng lượng trong bình chứa”. Sự kém hiệu quả của hydro có nghĩa là chúng thậm chí không khả thi đối với những chiếc xe tải cần dung lượng pin lớn. Fortescue đã tiếp thị một chiếc xe tải khai thác 264 tấn chạy bằng hydro nhưng hiện đã chuyển sang pin. “Họ có pin 1MWh và sạc 2MW. Và họ đang bán những chiếc xe tải đó khi họ không bán loại chạy bằng hydro. Hiện tại, có 50.000 xe tải điện 40 tấn đang được sử dụng ở Trung Quốc”.
“Cuối cùng, chúng ta nên luôn hướng đến nhu cầu của khách hàng”, Nakrani nói. “Chúng ta nên tìm kiếm những thứ giúp đơn giản hóa hoạt động kinh doanh. Xe điện đã chứng minh rằng chúng có thể làm được điều đó ở quy mô lớn trên xe ô tô chở khách, xe tải nhỏ và điều đó đang bắt đầu chứng minh trên xe tải ở Trung Quốc. Các công ty sẽ dẫn đầu, bởi vì khi họ có một chiếc xe tải, họ sẽ thấy nó hoạt động và sẽ di chuyển toàn bộ đội xe. Ban giám khảo không còn đưa ra phán quyết nữa. Nếu hydro có hiệu quả, thì đó sẽ là những trường hợp thích hợp, chắc chắn là chưa đến 10% thị trường. Nếu bạn bắt đầu với những gì khách hàng cần và thực sự hiểu đúng nhu cầu của họ trước tiên, thì các trường hợp sử dụng sẽ trở nên rõ ràng. Sau đó, bạn sẽ thấy các cơ hội cho hydro sẽ kết thúc trong một phân khúc thích hợp nhỏ so với các trường hợp sử dụng cho BEV.”
