A hidrogén kikerülhetetlen a haszonjárművek számára

A dízelmotorok szennyezőként való globális megbélyegzése nyomán a haszongépjárműves szektor lázasan kutatja és fejleszti az olyan hajtásrendszereket, amelyek hatékonyak is és segítik is lejjebb tornászni az emissziós értékeket. A legtöbb ipari szereplő azt akarja, hogy az akkumulátoros elektromos hajtás legyen az egyetlen megoldás, de egyelőre a felhasználási profilok és a kiépületlen töltési infrastruktúra miatt ez a kizárólagosság a közepes és nehéz haszongépjárművek esetében legtöbbször nem járható út.

Az SAE International 2024-es kormány/ipar találkozójának közepes és nehéz hasznongépjárműveknek szentelt panelbeszélgetésén arra a konklúzióra jutottak a résztvevők, hogy amíg az akkumulátorok és a töltőhálózat nem lesz fejlettebb, az alternatív üzemanyagoké, köztük kiemelten a hidrogéné lesz a főszerep. A „tiszta”, folyékony üzemanyagok és a hidrogén gáz is komoly alkalmazkodást igényel az iparban, hiszen ezeknek az ellátási hálózatát is ki kell építeni.

Nem várhatunk ölbe tett kézzel

A Cummins senior technológiai fejlesztési tanácsadója, John Pendray elmondta, a járműgyártók és beszállítóik olyan hajtási rendszereket akarnak, amelyek az infrastruktúrától függetlenül sikert hoznak az ügyfelek számára. Ennél fogva nem lehet egy évtizedet várni, amíg az akkumulátortechnológia kiforr – bármilyen üzemanyag szóba jöhet, ami alacsony szén-dioxid-kibocsátás mellett üzemelteti a gépeket. Ezek lehetővé teszik, hogy a már meglévő belső égésű motorok megmaradhassanak, amelyek kiszolgálják a haszonjárművek támasztotta igényeket, és helyettesíthetik a benzint és a gázolajat, valamint használható velük a meglévő üzemanyagtöltő-infrastruktúra. A hidrogén ezzel szemben csak üzemanyagcellás vagy erősen átdolgozott belső égésű motorral szerelt járműveket tud meghajtani.

Mohammad Fatouraie a Bosch Powertrain Solutions divíziójának rendszermérnöki tevékenységéért felelős igazgatója szerint a hidrogén elkerülhetetlen, de némi időbe fog telni, mire versenyképes lesz. Az egyik jelenlegi megoldandó feladat, hogy a flották számára elérhető helyen rendelkezésre álljon a hidrogén.

Holisztikus megközelítés

A cél a karbonsemlegesen hajtott járművek esetében, hogy ugyanarra a hatótávra és teljesítményre legyenek képesek, mint a hagyományos belső égésű motorral hajtott társaik. A Bosch egy energiamendzsment-tanulmánnyal állt elő a járművek számára, amelynek alapja egy teljesen megrakott közepes méretű pick-up teherautó volt. Ennek a kísérletnek a lényege, hogy egy holisztikus, az egész képet átlátni képes mérnöki szemlélet uralkodjon ahelyett, hogy különálló alrendszerekre fókuszálunk. A tanulmányban kereszteződik a hajtáslánc, a termikus menedzsment, a fejlett vezetéstámogató és infotainment rendszerek vizsgálata. Fatouraie elmondta, ez a hozzáállás lehetővé tette, hogy jobban megértsék a valódi kihívásokat, és kompromisszummentes, mégis zéró emissziós járműveket fejleszthessenek.

Agarshna Murari Muthukannapiran, az FEV Consulting egyik vezetője szerint cége szintén kifejlesztett egy hajtásláncmodellező eszközt, ami segít gyorsan azonosítani a betáplált kritériumoknak leginkább megfelelő hajtást. A program figyelembe veszi például a felhasználási profilt, a terhelést és a tulajdonlás megcélzott teljes költségét. Muthukannapiran állítja, hogy az akkumulátoros elektromos hajtás egyes esetekben jó alternatíva lehet, különösen amíg a hidrogén-infrastruktúra nem épül ki, valamint ha a hidrogén ára legalább 10 dollár/kilogramm. Amennyiben viszont nagy terheket kell mozgatni, például egy betonkeverő esetében, már nem hatékony a tisztán elektromos hajtás.

Marad a képben a belső égésű motor

A haszongépjárművek majdnem minden típusa és osztálya esetében hosszú átállási folyamatról beszélhetünk a belső égésű technológiáról az alternatívakra. Pendray elmondta, a hibridekben az egyik legjobb dolog az, hogy a belső égésű motorok továbbra is azt csinálhatják, amiben a legjobbak. A Cummins szakembere szerint ezek a motorok még 2050 körül is köztünk lehetnek a teherszállításban, de nem ugyanazt a szerepet fogják betölteni, mint most. Fatouraie elmondta, az elektromos és belső égésű hajtás kombinálása hatótávnövelő motor formájában egy jó megoldás lehet, hiszen a hajtás ilyenkor elektromos, de nem kell aggódni a hatótáv miatt, ha arra kerül a sor.

A Dometic termékmenedzsere, David Mountford szerint egy példa az elektromos járművekre rótt teher csökkentésére cége egyes termékei, amelyek külső fűtőegységek elektromos buszok számára. Segítségükkel nem a fő akkumulátor energiájából kell plusz hőt készíteni az utastér fűtésére. Arról nem is beszélve, a külső fűtés hatékonyabb megoldás is, hiszen minden kilowatt fűtésre fordított áram egy kilométer hatótávcsökkenéssel jár. Mountford is azon a véleményen van, mely szerint a hajtási technológiák keverése lesz a célravezető, és nem az elektromosság kizárólagossága, valamint jobb már mostantól valódi szén-dioxid-csökkenést elérni alternatív módokon, mint várni a tökéletes technológiára – írja az SAE International.