Hidrojen tahriki tekrar tekrar ölüyor ve kısa bir süre sonra yeniden ayağa kalkıyor. Elektrikli tahriklerdeki büyük ilerleme ve devasa maliyet baskısı, yakıt hücrelerinin binek araçlarda bir geleceğe sahip olmasını her zamankinden daha da zorlaştırıyor. Ancak bazı üreticiler bu on yılda bir kez daha gerçek seri modellerin ortaya çıkmasını umuyor.
Yakıt hücresinin olaylı bir geçmişi var. 1980'lerde otomotiv endüstrisi, hidrojenin elektrikli otomobiller için enerji kaynağı olarak kullanımını keşfetmeye başladı. Ancak kırk yıl geçmesine rağmen teknoloji hâlâ tam olarak gelişmedi. Bazı markalar geleceğin temiz teknolojisinden artık vazgeçti, diğerleri milyar dolarlık projeleri askıya aldı ve çok azı yatırım yapmaya devam ediyor. Şu anda tüketicilerin günlük hayata herhangi bir kısıtlama getirmeyen ve 70.000 euroya mal olmayan ilk yakıt hücreli otomobili beklemekten başka seçeneği yok. Hidrojen, politikada müşterilerden çok daha güncel bir konudur. Ocak 2017'de Davos'taki Dünya Ekonomik Forumu'nda, küresel ısınmanın 2050 yılına kadar iki santigrat derece ile sınırlandırılmasına katkıda bulunmak amacıyla bir Hidrojen Konseyi kuruldu. Kurucu üyeler arasında otomobil üreticileri BMW, Mercedes, Honda, Hyundai ve Toyota yer alıyordu.
Hiç bitmeyen bir hikaye
Benzin istasyonlarının ince ağına ek olarak, yakıt hücreli yakıt depoları da büyük bir sorun olmaya devam ediyor. Araçtaki sıvı hidrojen kaplarına gelince, bunlar artık silindirik ve çok fazla alan gerektiriyor, bu da yakıt hücresi sistemini kullanabilen araçların türünü etkiliyor. Ancak yakın gelecekte, farklı şekiller alabilen, çeşitli şekil ve boyutlardaki araçlara takılabilen, kompozit malzemelerden yapılmış tankların geliştirilmesiyle teknolojide önemli bir sıçrama yapılması bekleniyor. Elektrikli otomobillerde kullanılan düz akülerle aynı şekil ve boyuta sahip olan tank şekillerine yönelik beklentiler özellikle yüksektir. Avrupa'nın en önemli projelerinden biri Bryson olarak adlandırılıyor ve BMW ile Dresden ve Münih'teki teknik kolejler/üniversiteler tarafından yönetiliyor ve Alman Federal Ekonomik İşler ve Enerji Bakanlığı tarafından finanse ediliyor.
Yakıt hücreli araçların 500 kilometrenin üzerinde menzile ulaşabilmesi için, 700 bar'da çarpışmaya karşı emniyetli bir şekilde sıkıştırılmış kaplarda beş ila on kilogram hidrojen depolayabilmesi gerekiyor. Karbon fiber, konteynerlerin yapımında kullanılan en pahalı bileşendir ve toplam maliyetin yüzde 50'sinden fazlasını oluşturur. Yakıt hücresi depolama sistemlerinin maliyetleri son yıllarda önemli ölçüde düşmüştür ve şu anda 15 euro/kWh civarındadır. Bunun 2030 yılına kadar yarı yarıya azalması bekleniyor. Mevcut analizler, Avrupa yakıt hücresi pazarının 2030 yılına kadar dünyanın en büyük pazarlarından biri haline geleceğini varsayıyor. McKinsey danışmanlarının az önce Hidrojen Konseyi'ne sunduğu bir araştırmaya göre, bu alandaki faaliyetler alanı hızla artıyor. Şu anda dünya çapında 570 milyar dolarlık yatırım ve 2030 yılına kadar yılda 45 milyon ton temiz hidrojen içeren 1.400'den fazla geliştirme projesi devam ediyor. Avrupa en fazla projeye sahip (540), onu Kuzey Amerika (248) takip ediyor; ancak Hindistan, Çin, Japonya ve Orta Doğu'daki yatırımlarda da katlanarak bir artış var.
Hidrojen endüstrisi ters rüzgarlarla karşı karşıya kalmaya devam ediyor ve bu da bazı gecikmeleri açıklıyor. Yeşil hidrojenin üretim maliyetleri yalnızca son birkaç yılda yüzde 30 ila 65 oranında arttı. Uzun vadede bile kullanılan hidrojenin çoğunluğunun CO2 nötr bir şekilde üretilip üretilmeyeceği şüpheli görünüyor. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı'nın tahminlerine göre 2050 yılında son kullanıcıların tüketeceği hidrojen ve türevlerinin üçte ikisi sürdürülebilir şekilde üretilecek; üçte biri karışık ve dolayısıyla mavi hidrojenden gelir. Hidrojen yakıt ikmali altyapısı Çin ve Güney Kore'de hızlanırken, Avrupa ve Kuzey Amerika'da gelişme daha yavaş oldu. Dünya çapında 1.100'den fazla hidrojen dolum istasyonu bulunmaktadır. Bunlardan yaklaşık 800'ü Asya'da, 245'i Avrupa'da (çoğu 94'ü Almanya'da) ve 351'i Çin'de. Hidrojenle çalışan araçların satışının coğrafi olarak altyapının varlığıyla bağlantılı olması şaşırtıcı değil. Avrupa, kaybettiği zamanı telafi etmeye çalışıyor: 2027 yılına kadar Avrupa Komisyonu'nun yeşil anlaşmasına 45 milyar avro yatırım yapmak ve hidrojen dolum istasyonları kurmak için 284 milyon avro (bütçesinin yaklaşık üçte biri) tahsis eden AB ulaştırma altyapı fonu. Öte yandan, Yenilenebilir Enerji Direktifi'nin yakın zamanda onaylanması, 2030 yılında Avrupa'da sanayi tarafından kullanılan hidrojenin yüzde 42'sinin sürdürülebilir kaynaklardan geleceğini ortaya koyuyor ve yol boyunca 200 kilometreyi geçmeyecek aralıklarla hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşa edilmesini öngörüyor. TEN-T (trans-Avrupa ulaşım ağı) bu bölgede.
İlk çalışmalar 1984 yılına dayanıyor; Ancak kargo alanının tamamı sistem tarafından kaplanan küçük bir minibüs olan NECAR I adı verilen ilk yakıt hücresi prototipi 1994 yılına kadar tanıtılmadı. Bunu 2003 yılında A Sınıfı Yakıt Pili ve 2010 yılında B Sınıfı takip etti. Geçtiğimiz on yılın ikinci yarısında Swabian markası, dünyanın ilk takılabilir yakıt hücreli hibrid aracının prototipini geliştirdiğinde ideal simbiyozu bulduğuna inanıyordu. Yakıt hücresi GLC, yakıt hücresi ve akü teknolojisinin birleşimi sayesinde tamamen elektrikli bir eklentiydi. Sistem yüzde 30 daha kompakttı ve geleneksel bir motor bölmesine sığıyordu. Yüzde 40 daha fazla elektrik üretti, yüzde 90 daha az platin kullandı ve dörtte bir daha hafifti. Yaklaşık 500 kilometre menzile sahipti ve yaklaşık üç dakika içinde hidrojenle yakıt ikmali yapılabiliyordu. Mercedes artık en azından binek otomobillerde yakıt hücrelerine veda etti ve yalnızca elektrikli otomobillere güveniyor.
İşbirliği ortağı Toyota'nın yakıt hücresi teknolojisini kullanan BMW 5 Serisi GT prototipleriyle başladıktan sonra, 2022 yazında Münih'teki ana tesiste yakıt hücresi sistemlerinin üretimine ve BMW X5'in test filosuna kurulumuna başlandı. Mercedes gibi batarya-elektrik sistemini yakıt hücresi-elektrik sistemiyle birleştiren iX5 Hydrogen'de yakıt hücresi sisteminin kalbi motor bölmesinde; üç silindirli içten yanmalı motor boyutunda ve 180 kilogram ağırlığındadır. İki adet boru şeklindeki karbon fiber depo, arka koltuğun altında ve orta tünelde T” konfigürasyonunda yer alıyor ve altı kilogram kapasiteye sahip olup, 500 ila 600 kilometre menzile izin veriyor. En yüksek güç 275 kW / 374 bg'dir – ancak bagaj tabanının altında bulunan ve ani yüksek güç gereksinimleri için geçici enerji rezervi görevi gören 2,3 kWh kapasiteli 150 kW yüksek voltajlı batarya sayesinde sürekli güç 125 kW/170 HP'den daha düşüktür. BMW CEO'su Oliver Zipse şöyle açıklıyor: “Bizim bakış açımıza göre yakıt hücresi tahrik portföyünde önemli bir yapı taşıdır. Müşteriye seçim hakkı vermek istiyoruz. Bunu yapmayan herkes pazar payını kaybetme riskiyle karşı karşıya kalır ve bunu kimsenin karşılayamaz. O.”
Toyota, tek başına veya BMW ile ortak olarak onlarca yıldır bu hidrojen savaşının ön saflarında yer alıyor. Program 1992 yılında başlatılmış, ancak ilk yakıt hücreli küçük hacimli sedan olan Mirai 2015 yılına kadar tanıtılmamıştır. 2020 yılında ise Toyota Crown'da da kullanılan Mirai II ile sistemin ikinci nesli tanıtılmış ve yakın zamanda Hilux Fcell pick-up'ın prototipi tanıtıldı. Mirai II'nin ilginç yönlerinden biri proje yöneticisi Ryotaro Shimizu tarafından şöyle açıklanıyor: “Bu araba sıfır emisyonlu değil, negatif emisyonlu bir araç çünkü arabanın arkasında kalan hava, aracın içinden geçen havadan daha temiz. Araba, çok güçlü hava filtresi ön ızgarası sayesinde çevreyi temizlemeye yardımcı olur.” Toyota'nın teknolojisi aşağıdaki gibi diğer uygulamalara da genişletildi: B. Hollanda ve Portekiz'deki projelerde kamyon ve otobüslerde, Norveç'teki gemilerde ve Avrupa'da trenler.
Güney Koreliler de 25 yıldır yakıt hücreleri geliştiriyorlar. İlk prototip bu yüzyılın başındaki Santa Fe FCEV'di. ix35 yakıt hücreli SUV'nin üretimi 2013 yılında küçük seriler halinde başladı ve beş yıl sonra yerini Nexo aldı. Bugün yaklaşık 37.000 adetle tarihin en çok satan yakıt hücreli arabasıdır ve onu 25.000 adet satan Mirai takip etmektedir. 2020 yılında XCIENT Yakıt Hücresi, seri üretilen ilk yakıt hücreli kamyon oldu. Nexo'nun halefi olan ve aynı zamanda otobüs, kamyon ve gemilerde kullanılmak üzere üçüncü nesil Hyundai yakıt hücresinin geliştirilmesi şu anda tamamlanıyor. Hyundai, 2028 yılına kadar tüm ticari araç yelpazesini akü veya hidrojen gücüyle elektriklendirmeyi planlıyor.
Honda ayrıca neredeyse otuz yıldır arabalara güç sağlamak için hidrojenle deneyler yapıyor. 2002'deki kompakt FCX'i, 2008'de tanınmış FCX Clarity ve 2016'da Clarity izledi. Japon markası, 2024'te, en azından Kuzey Amerika'da Honda CR-V'nin yakıt hücreli versiyonunu satmaya başlayacak. ve Japon pazarları. Geçtiğimiz yılın sonunda Tokyo Mobilite Fuarı'nda, 2027 yılında pazara sunulması planlanan Giga Yakıt Hücreli Kamyon, Honda ile Isuzu'nun ortak projesi olarak tanıtılmıştı. Aynı zamanda Honda, yeni bir kamyon getirmek istiyor. Yıllık üretim hacminin yaklaşık 2.000 adet olacağı tahmin edilen hidrojenli otomobilin piyasaya sürülmesi bekleniyor. Bu yıl General Motors ile ortaklaşa geliştirilen yeni bir yakıt hücreli araç tanıtılacak ve ABD ve Japonya'da pazara sunulacak. Bu, Honda'nın geçen yılın sonunda Brüksel'deki Avrupa Hidrojen Haftası'nda sunduğu yeni bir yakıt hücresi modülünü kullanacak.
basın bülteni
#Konular
Yakıt hücresinin olaylı bir geçmişi var. 1980'lerde otomotiv endüstrisi, hidrojenin elektrikli otomobiller için enerji kaynağı olarak kullanımını keşfetmeye başladı. Ancak kırk yıl geçmesine rağmen teknoloji hâlâ tam olarak gelişmedi. Bazı markalar geleceğin temiz teknolojisinden artık vazgeçti, diğerleri milyar dolarlık projeleri askıya aldı ve çok azı yatırım yapmaya devam ediyor. Şu anda tüketicilerin günlük hayata herhangi bir kısıtlama getirmeyen ve 70.000 euroya mal olmayan ilk yakıt hücreli otomobili beklemekten başka seçeneği yok. Hidrojen, politikada müşterilerden çok daha güncel bir konudur. Ocak 2017'de Davos'taki Dünya Ekonomik Forumu'nda, küresel ısınmanın 2050 yılına kadar iki santigrat derece ile sınırlandırılmasına katkıda bulunmak amacıyla bir Hidrojen Konseyi kuruldu. Kurucu üyeler arasında otomobil üreticileri BMW, Mercedes, Honda, Hyundai ve Toyota yer alıyordu.
Hiç bitmeyen bir hikaye
Benzin istasyonlarının ince ağına ek olarak, yakıt hücreli yakıt depoları da büyük bir sorun olmaya devam ediyor. Araçtaki sıvı hidrojen kaplarına gelince, bunlar artık silindirik ve çok fazla alan gerektiriyor, bu da yakıt hücresi sistemini kullanabilen araçların türünü etkiliyor. Ancak yakın gelecekte, farklı şekiller alabilen, çeşitli şekil ve boyutlardaki araçlara takılabilen, kompozit malzemelerden yapılmış tankların geliştirilmesiyle teknolojide önemli bir sıçrama yapılması bekleniyor. Elektrikli otomobillerde kullanılan düz akülerle aynı şekil ve boyuta sahip olan tank şekillerine yönelik beklentiler özellikle yüksektir. Avrupa'nın en önemli projelerinden biri Bryson olarak adlandırılıyor ve BMW ile Dresden ve Münih'teki teknik kolejler/üniversiteler tarafından yönetiliyor ve Alman Federal Ekonomik İşler ve Enerji Bakanlığı tarafından finanse ediliyor.
Yakıt hücreli araçların 500 kilometrenin üzerinde menzile ulaşabilmesi için, 700 bar'da çarpışmaya karşı emniyetli bir şekilde sıkıştırılmış kaplarda beş ila on kilogram hidrojen depolayabilmesi gerekiyor. Karbon fiber, konteynerlerin yapımında kullanılan en pahalı bileşendir ve toplam maliyetin yüzde 50'sinden fazlasını oluşturur. Yakıt hücresi depolama sistemlerinin maliyetleri son yıllarda önemli ölçüde düşmüştür ve şu anda 15 euro/kWh civarındadır. Bunun 2030 yılına kadar yarı yarıya azalması bekleniyor. Mevcut analizler, Avrupa yakıt hücresi pazarının 2030 yılına kadar dünyanın en büyük pazarlarından biri haline geleceğini varsayıyor. McKinsey danışmanlarının az önce Hidrojen Konseyi'ne sunduğu bir araştırmaya göre, bu alandaki faaliyetler alanı hızla artıyor. Şu anda dünya çapında 570 milyar dolarlık yatırım ve 2030 yılına kadar yılda 45 milyon ton temiz hidrojen içeren 1.400'den fazla geliştirme projesi devam ediyor. Avrupa en fazla projeye sahip (540), onu Kuzey Amerika (248) takip ediyor; ancak Hindistan, Çin, Japonya ve Orta Doğu'daki yatırımlarda da katlanarak bir artış var.
Hidrojen endüstrisi ters rüzgarlarla karşı karşıya kalmaya devam ediyor ve bu da bazı gecikmeleri açıklıyor. Yeşil hidrojenin üretim maliyetleri yalnızca son birkaç yılda yüzde 30 ila 65 oranında arttı. Uzun vadede bile kullanılan hidrojenin çoğunluğunun CO2 nötr bir şekilde üretilip üretilmeyeceği şüpheli görünüyor. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı'nın tahminlerine göre 2050 yılında son kullanıcıların tüketeceği hidrojen ve türevlerinin üçte ikisi sürdürülebilir şekilde üretilecek; üçte biri karışık ve dolayısıyla mavi hidrojenden gelir. Hidrojen yakıt ikmali altyapısı Çin ve Güney Kore'de hızlanırken, Avrupa ve Kuzey Amerika'da gelişme daha yavaş oldu. Dünya çapında 1.100'den fazla hidrojen dolum istasyonu bulunmaktadır. Bunlardan yaklaşık 800'ü Asya'da, 245'i Avrupa'da (çoğu 94'ü Almanya'da) ve 351'i Çin'de. Hidrojenle çalışan araçların satışının coğrafi olarak altyapının varlığıyla bağlantılı olması şaşırtıcı değil. Avrupa, kaybettiği zamanı telafi etmeye çalışıyor: 2027 yılına kadar Avrupa Komisyonu'nun yeşil anlaşmasına 45 milyar avro yatırım yapmak ve hidrojen dolum istasyonları kurmak için 284 milyon avro (bütçesinin yaklaşık üçte biri) tahsis eden AB ulaştırma altyapı fonu. Öte yandan, Yenilenebilir Enerji Direktifi'nin yakın zamanda onaylanması, 2030 yılında Avrupa'da sanayi tarafından kullanılan hidrojenin yüzde 42'sinin sürdürülebilir kaynaklardan geleceğini ortaya koyuyor ve yol boyunca 200 kilometreyi geçmeyecek aralıklarla hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının inşa edilmesini öngörüyor. TEN-T (trans-Avrupa ulaşım ağı) bu bölgede.
İlk çalışmalar 1984 yılına dayanıyor; Ancak kargo alanının tamamı sistem tarafından kaplanan küçük bir minibüs olan NECAR I adı verilen ilk yakıt hücresi prototipi 1994 yılına kadar tanıtılmadı. Bunu 2003 yılında A Sınıfı Yakıt Pili ve 2010 yılında B Sınıfı takip etti. Geçtiğimiz on yılın ikinci yarısında Swabian markası, dünyanın ilk takılabilir yakıt hücreli hibrid aracının prototipini geliştirdiğinde ideal simbiyozu bulduğuna inanıyordu. Yakıt hücresi GLC, yakıt hücresi ve akü teknolojisinin birleşimi sayesinde tamamen elektrikli bir eklentiydi. Sistem yüzde 30 daha kompakttı ve geleneksel bir motor bölmesine sığıyordu. Yüzde 40 daha fazla elektrik üretti, yüzde 90 daha az platin kullandı ve dörtte bir daha hafifti. Yaklaşık 500 kilometre menzile sahipti ve yaklaşık üç dakika içinde hidrojenle yakıt ikmali yapılabiliyordu. Mercedes artık en azından binek otomobillerde yakıt hücrelerine veda etti ve yalnızca elektrikli otomobillere güveniyor.
İşbirliği ortağı Toyota'nın yakıt hücresi teknolojisini kullanan BMW 5 Serisi GT prototipleriyle başladıktan sonra, 2022 yazında Münih'teki ana tesiste yakıt hücresi sistemlerinin üretimine ve BMW X5'in test filosuna kurulumuna başlandı. Mercedes gibi batarya-elektrik sistemini yakıt hücresi-elektrik sistemiyle birleştiren iX5 Hydrogen'de yakıt hücresi sisteminin kalbi motor bölmesinde; üç silindirli içten yanmalı motor boyutunda ve 180 kilogram ağırlığındadır. İki adet boru şeklindeki karbon fiber depo, arka koltuğun altında ve orta tünelde T” konfigürasyonunda yer alıyor ve altı kilogram kapasiteye sahip olup, 500 ila 600 kilometre menzile izin veriyor. En yüksek güç 275 kW / 374 bg'dir – ancak bagaj tabanının altında bulunan ve ani yüksek güç gereksinimleri için geçici enerji rezervi görevi gören 2,3 kWh kapasiteli 150 kW yüksek voltajlı batarya sayesinde sürekli güç 125 kW/170 HP'den daha düşüktür. BMW CEO'su Oliver Zipse şöyle açıklıyor: “Bizim bakış açımıza göre yakıt hücresi tahrik portföyünde önemli bir yapı taşıdır. Müşteriye seçim hakkı vermek istiyoruz. Bunu yapmayan herkes pazar payını kaybetme riskiyle karşı karşıya kalır ve bunu kimsenin karşılayamaz. O.”
Toyota, tek başına veya BMW ile ortak olarak onlarca yıldır bu hidrojen savaşının ön saflarında yer alıyor. Program 1992 yılında başlatılmış, ancak ilk yakıt hücreli küçük hacimli sedan olan Mirai 2015 yılına kadar tanıtılmamıştır. 2020 yılında ise Toyota Crown'da da kullanılan Mirai II ile sistemin ikinci nesli tanıtılmış ve yakın zamanda Hilux Fcell pick-up'ın prototipi tanıtıldı. Mirai II'nin ilginç yönlerinden biri proje yöneticisi Ryotaro Shimizu tarafından şöyle açıklanıyor: “Bu araba sıfır emisyonlu değil, negatif emisyonlu bir araç çünkü arabanın arkasında kalan hava, aracın içinden geçen havadan daha temiz. Araba, çok güçlü hava filtresi ön ızgarası sayesinde çevreyi temizlemeye yardımcı olur.” Toyota'nın teknolojisi aşağıdaki gibi diğer uygulamalara da genişletildi: B. Hollanda ve Portekiz'deki projelerde kamyon ve otobüslerde, Norveç'teki gemilerde ve Avrupa'da trenler.
Güney Koreliler de 25 yıldır yakıt hücreleri geliştiriyorlar. İlk prototip bu yüzyılın başındaki Santa Fe FCEV'di. ix35 yakıt hücreli SUV'nin üretimi 2013 yılında küçük seriler halinde başladı ve beş yıl sonra yerini Nexo aldı. Bugün yaklaşık 37.000 adetle tarihin en çok satan yakıt hücreli arabasıdır ve onu 25.000 adet satan Mirai takip etmektedir. 2020 yılında XCIENT Yakıt Hücresi, seri üretilen ilk yakıt hücreli kamyon oldu. Nexo'nun halefi olan ve aynı zamanda otobüs, kamyon ve gemilerde kullanılmak üzere üçüncü nesil Hyundai yakıt hücresinin geliştirilmesi şu anda tamamlanıyor. Hyundai, 2028 yılına kadar tüm ticari araç yelpazesini akü veya hidrojen gücüyle elektriklendirmeyi planlıyor.
Honda ayrıca neredeyse otuz yıldır arabalara güç sağlamak için hidrojenle deneyler yapıyor. 2002'deki kompakt FCX'i, 2008'de tanınmış FCX Clarity ve 2016'da Clarity izledi. Japon markası, 2024'te, en azından Kuzey Amerika'da Honda CR-V'nin yakıt hücreli versiyonunu satmaya başlayacak. ve Japon pazarları. Geçtiğimiz yılın sonunda Tokyo Mobilite Fuarı'nda, 2027 yılında pazara sunulması planlanan Giga Yakıt Hücreli Kamyon, Honda ile Isuzu'nun ortak projesi olarak tanıtılmıştı. Aynı zamanda Honda, yeni bir kamyon getirmek istiyor. Yıllık üretim hacminin yaklaşık 2.000 adet olacağı tahmin edilen hidrojenli otomobilin piyasaya sürülmesi bekleniyor. Bu yıl General Motors ile ortaklaşa geliştirilen yeni bir yakıt hücreli araç tanıtılacak ve ABD ve Japonya'da pazara sunulacak. Bu, Honda'nın geçen yılın sonunda Brüksel'deki Avrupa Hidrojen Haftası'nda sunduğu yeni bir yakıt hücresi modülünü kullanacak.
basın bülteni
#Konular