sábado, 12 de febrero de 2022

¿ELÉCTRICOS DE BATERÍA O DE PILA DE COMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO? ¿CÓMO SERÁN FINALMENTE LOS CAMIONES PESADOS?

🔸 Un estudio del Instituto Fraunhofer que se decanta por los vehículos eléctricos puros viene a echar más leña al fuego de la polémica

Daimler Truck que ya comercializa camiones eléctricos de batería, está
desarrollando también camiones de pila de combustible para el
transporte pesado a larga distancia que pondrá en el mercado en 2027

MADRID ─ Los seguidores de este blog saben muy bien que hoy por hoy los fabricantes de camiones no acaban de ponerse de acuerdo en cuanto a cómo deben propulsarse estos vehículos para cumplir con los objetivos de eliminación de emisiones de dióxido de carbono (CO2) que se han marcado los países que firmaron los conocidos como acuerdos de París. En la actualidad, hay dos claras tendencias u opiniones: los que apuestan por los camiones eléctricos puros (sólo batería) rechazando de plano la propulsión por hidrógeno (pila de combustible) y los que consideran que en los desplazamientos a larga distancia este último sistema es por el momento la mejor solución, limitando la propulsión solo por batería a los camiones para distribución o transporte regional con recorridos diarios que no superen los kilómetros que pueden hacerse con una sola carga de la batería. La reciente publicación en la revista Nature Electronics de un estudio sobre los pros y los contras de cada alternativa que ha llevado a cabo el Fraunhofer ISI, un Instituto alemán para la Investigación de Sistemas y la Innovación, ha venido a echar más leña al fuego, como se pone de manifiesto en los párrafos que siguen.

Para Patrick Plötz, coordinador de la unidad de negocios de economía energética en el Instituto Fraunhofer, es poco probable que el hidrógeno desempeñe un papel importante en el transporte por carretera, incluso en los camiones pesados porque, entre otras cosas, el sector de camiones alimentados con hidrógeno también está menos avanzado que el de baterías, dice Plötz, señalando que ya se han fabricado 30.000 camiones eléctricos de batería en todo el mundo, aunque la mayoría de ellos en China.

Por ahora solo dos fabricantes trabajan en los camiones de pila de combustible

Sin embargo, los camiones eléctricos de pila de combustible (recordemos que el hidrógeno que consume la pila de combustible sirve para generar electricidad y esta alimenta un motor eléctrico que es en realidad el que mueve el camión) solo están siendo probados hasta ahora por dos fabricantes y aún no están disponibles comercialmente en tanto que ya se anuncian más de 150 modelos de camiones eléctricos de batería para tonelaje medio y pesado.

Para los vehículos eléctricos de batería, el reto es en estos momentos entrar en el nicho del transporte pesado a larga distancia (con un promedio de 100 000 kilómetros anuales) lo que conlleva un alto consumo de energía por kilómetro, dice Plötz, que añade: Ese nicho es precisamente el que los partidarios de la pila de combustible de hidrógeno consideran más adecuado para los camiones propulsados por este sistema.

En efecto, hay varios fabricantes de camiones, así como proveedores de infraestructuras y de pilas de combustible, que han unido sus fuerzas marcándose el objetivo de poner en circulación 100.000 camiones de pilas de combustible por las carreteras europeas para 2030, algo que según Plötz parece poco realizable cuando se tiene en cuenta que esos fabricantes hablan de que no será hasta el año 2027 cuando se inicie la producción en serie de los camiones eléctricos de pila de combustible. Para entonces, ya estarán a la venta y en funcionamiento los vehículos eléctricos de batería de segunda generación, remarca Plötz. 

Para las baterías el reto es lograr 500 kilómetros de autonomía

Para el grupo Traton en los camiones eléctricos de batería (BEV)
llega a las ruedas el 75 por ciento de la energía, mientras que en
los de pila de combustible (FCEV) solo llega el 25 por ciento
En el estudio del Instituto Fraunhofer se admite que 
los camiones de larga distancia que recorran más de 500 kilómetros diarios suponen un desafío para la propulsión por batería eléctrica, las regulaciones europeas exigen que los conductores de los camiones se detengan para un descanso de 45 minutos después de conducir durante más de cuatro horas y media.

En esas cuatro horas y media, un camión pesado podría recorrer unos 400 km y, por lo tanto, bastaría que dispusieran de baterías con alrededor de 450 kilómetros de autonomía, que las hay, baterías que podrían recargarse durante el período de descanso si se dispusiera de una red suficientemente tupida de postes de recarga rápida de alta potencia, que es lo que todavía no hay; no porque no existan esos postes de recarga rápida sino porque no los hay en suficiente cantidad.

Para recargar en 45 minutos electricidad suficiente para que un camión pesado recorra otros 400 kilómetros hacen falta postes de recarga con una potencia promedio de  unos 800 kilovatios, pero el estándar actual de recarga rápida solo llega a 350 kilovatios. Ahora bien, ya está en desarrollo un nuevo estándar de sistema que va a permitir superar los 2 megavatios y se espera disponer de las características de este superpotente poste de recarga para finales de este mismo año, 2022, características que pasarían a ser definitivas a finales de 2023; es decir, estamos hablando de un plazo de dos años. Los fabricantes de camiones están presionando para la construcción de una red europea de esos super recargadores pero los gobiernos implicados avanzan sólo en el plano legislativo que no cuesta dinero; otra cosa es el avance en el plano práctico, donde el aspecto financiero es tremendamente importante ya que hay un borrador de propuesta de infraestructura de recarga eléctrica en Europa ha sugerido que harían falta recargadores de alta potencia cada 50 kilómetros a lo largo de la red principal de carreteras.  Además el conflicto Rusia-Ucrania puede venir a dar al traste con todos estos proyectos.

Más caros que los de batería

Aunque firme partidario de los camiones eléctricos de batería, Scania
ha sacado recientemente al mercado su cuarta generación de
camiones diésel-eléctricos
Plötz, que viene investigando el transporte limpio desde 2011, subraya que hay estudios que sugieren que los costes totales de propiedad de los camiones con pilas de combustible serían más altos que los de los modelos alimentados por batería con recarga de megavatios, y agrega: En los camiones, los costes operativos son más importantes que en los coches, lo que hace que el uso potencial de camiones de pila de combustible sea aún más pequeño.

Sin embargo, los camiones de pila de combustible aún podrían ser ventajosos en el transporte realmente pesado en áreas remotas, Pero para Plötz la pregunta clave sigue siendo: ¿son esos nichos de mercado lo suficientemente grandes como para sostener la comercialización y poder alcanzar las economías de escala necesarias para producir hidrógeno y construir una infraestructura de abastecimiento de este gas?. 

Dependiendo del tamaño específico del nicho, Plötz sugiere que los biocombustibles o los combustibles sintéticos renovables podrían ser suficientes para cubrir esas necesidades de transporte más allá de 2030.

Si los fabricantes de camiones no comienzan pronto la producción en masa de camiones de pila de combustible para reducir costos, tales vehículos nunca tendrán éxito en el transporte por carretera con bajas emisiones de carbono. Los formuladores de políticas y la industria deben decidir rápidamente si el nicho de los camiones eléctricos de pila de combustible es lo suficientemente grande como para justificar un mayor desarrollo de la tecnología del hidrógeno, o si es hora de reducir sus pérdidas y centrar los esfuerzos en otros frentes, concluye Plötz.

El grupo Traton aplaude el estudio del Instituto Fraunhofer

Como el lector imaginará, la reacción de los fabricantes de camiones al estudio del Instituto Fraunhofer ha sido rápidamente aplaudida por los partidarios del camión eléctrico puro (solo de batería) que podríamos decir se concentran en el grupo alemán Traton, integrado por Scania, MAN Truck & Bus, Navistar y Volkswagen Camiones y Autobuses.

Estamos satisfechos con la claridad del resultado del estudio del Instituo Fraunhofer, aunque no nos sorprenda. Una vez más, confirma la estrategia del grupo Traton de centrarse en los accionamientos eléctricos a batería para nuestros vehículos industriales, En el tráfico de camiones, especialmente en rutas de larga distancia, los camiones eléctricos puros serán en la mayoría de los casos la solución más económica y más respetuosa con el medio ambiente. Esto se debe a que los camiones de hidrógeno tienen una desventaja decisiva: solo alrededor de una cuarta parte de la energía de salida fluye hacia el tracción, tres cuartas partes se pierden a través de pérdidas de conversión. Con el camión eléctrico, la proporción se invierte, ha comentado Catharina Modahl-Nilsson, directora técnica de Traton.

Pese a las afirmaciones de Modahl-Nilsson, conviene recordar al lector que Scania acaba de lanzar al mercado su cuarta generación de camiones híbridos diésel-eléctricos.

Aunque sus vehículos eléctricos de batería más desarrollados son
los autobuses, MAN dispone también del eTGM para distribución
Desde el grupo Traton añaden que, a
demás, la cantidad esperada de hidrógeno verde es limitada, incluso con importaciones a gran escala, y por lo tanto debería estar disponible para las industrias ricas en energía, como también resume el estudio actual de Fraunhofer. Solo la demanda de la industria europea, por ejemplo, las acerías, supera con creces la capacidad total de producción de hidrógeno verde actualmente planificada para la UE para 2030.

Según la directora técnica de Traton, la ventaja del coste de energía de los camiones eléctricos a batería es la clave para un cambio rápido a los camiones eléctricos, porque los costes de combustible y energía representan la mayor parte del coste total de propiedad (TCO) para vehículos industriales de uso intensivo, superando en muchas ocasiones los costes de compra. Cuanto mejor se utilicen los vehículos, cuanto más intensamente, durante más tiempo y más regularmente se utilicen, mayor será la ventaja del coste energético de los camiones eléctricos. En general, es probable que un camión eléctrico pesado típico en Europa esté por delante de un camión Diesel convencional en términos de costes totales a partir de 2025. Sin embargo, esto requiere una infraestructura de recarga rápida en toda Europa que los gobiernos deben impulsar con prontitud, al igual que algunos planes de incentivos para los operadores de camiones eléctricos a batería, dice Modahl-Nilsson.

Daimler Truck defiende la pila de combustible en los trayectos más largos

Andreas Gorbach, miembro del consejo de administración de Daimler Truck y responsable de Truck Technology, refiriéndose a los resultados del estudio del Instituto Fraunhofer, ha dicho: Siempre habrá debates que solo traten aspectos parciales de diferentes tecnologías alternativas de propulsión, como la eficiencia energética. Desde luego que la eficiencia energética es mayor con propulsores eléctricos de batería que con propulsores basados en hidrógeno, pero se olvida el panorama general: además de la eficiencia energética debe considerarse la disponibilidad de una infraestructura correspondiente y la disponibilidad de suficiente energía verde ya que ambas son decisivas para una transición exitosa a tecnologías de cero emisiones. Estamos convencidos de que este requerimiento energético solo puede cubrirse de manera rápida y rentable con ambas tecnologías, en el futuro, casi ningún país del mundo podrá ser autosuficiente en lo que respecta a energía verde a precios competitivos, tendrán que participar en el comercio mundial con fuentes de energía neutras en CO2. El hidrógeno verde jugará un papel central en todo ello. Suponemos que será comercializado a precios muy atractivos en el futuro. También vemos ventajas en términos de costes y viabilidad técnica de la infraestructura de hidrógeno, así como mayores autonomías, flexibilidad y tiempos de repostaje más cortos para los clientes. Por lo tanto, los camiones de hidrógeno pueden ser una opción viable para nuestros clientes, especialmente en operaciones difíciles de larga distancia y notablemente en términos de coste total de propiedad, incluso si la eficiencia energética es menor. Cuando se trata de la cuestión de la mejor solución de transporte, la eficiencia energética es un criterio importante pero lejos de ser suficiente.

Daimler Truck ya lleva vendidas más de 300 unidades de su modelo
Fuso eCanter, un camión eléctrico de batería
Como uno de los mayores fabricantes de vehículos comerciales del mundo, estamos comprometidos con el Acuerdo Climático de París. Nuestra ambición es ofrecer solo vehículos nuevos que sean neutros en carbono en la operación de conducción en nuestros mercados principales globales para 2039. En consecuencia, ofreceremos a nuestros clientes una solución de cero emisiones a medida para cada tarea de transporte. Con el enorme viento de cola de numerosos socios de la industria y la política, pondremos en marcha con éxito ambas tecnologías
, continúa Gorbach.

Más de 40 gobiernos de todo el mundo han lanzado planes de acción integrales sobre el hidrógeno. La base para esto es la idea de que, a largo plazo, solo el hidrógeno permite un suministro de energía estable y completamente renovable como energía que se puede almacenar. También hay numerosas aplicaciones que solo se pueden descarbonizar con hidrógeno. Esta clara señal de un sistema de energía del futuro basado en el hidrógeno ya ha dado lugar a numerosos anuncios por parte de muchas empresas globales. Los expertos esperan que se inviertan cientos de miles de millones de euros en esta década en producción, transporte e infraestructura de hidrógeno.

Junto con la empresa Linde, Daimler Truck ha estado desarrollando la próxima generación de tecnología de reabastecimiento de hidrógeno líquido para camiones con pilas de combustible durante algún tiempo. Con esta cooperación, los socios pretenden que el repostaje de hidrógeno sea lo más fácil y práctico posible. En el campo de la infraestructura para estaciones de servicio de hidrógeno a lo largo de importantes rutas de transporte en Europa, Daimler Truck planea trabajar junto con las empresas Shell, BP y TotalEnergies. Además, Daimler Truck, IVECO, Linde, OMV, Shell, TotalEnergies y el grupo Volvo se han comprometido a trabajar juntos para ayudar a crear las condiciones para el lanzamiento masivo de camiones de hidrógeno en Europa como parte del programa H2Accelerate (H2A).

Por otro lado, Daimler Truck y el grupo Volvo han fundado en 2021 una empresa conjunta llamada Cellcentric cuyo objetivo es convertirse en uno de los principales fabricantes mundiales de sistemas de pilas de combustible. Con este fin, la compañía planea establecer una de las instalaciones de producción en serie más grandes de Europa a partir de 2025.

Desde Daimler Truck recuerdan también que los vehículos eléctricos de batería Mercedes-Benz eCitaro y Mercedes-Benz eActros vienen fabricándose en serie desde 2018 y 2021, respectivamente. El Mercedes-Benz eEconic, el FUSO eCanter y el Freightliner eCascadia seguirán en el transcurso de 2022 y otros modelos están en proceso. Por el lado del hidrógeno, el prototipo de pila de combustible Mercedes-Benz GenH2 Truck está siendo sometido a pruebas intensivas desde 2021, tanto en la pista de pruebas interna como en la vía pública. El objetivo de desarrollo es alcanzar una autonomía de hasta 1.000 kilómetros y más para el vehículo de producción en serie, estando previsto su lanzamiento para 2027.