Trở lại năm 2016, nhà báo ô tô nổi tiếng nhất thế giới, Jeremy Clarkson, đã đóng đinh màu sắc của mình vào cột buồm AFV. Trong một bài báo trên tờ The Sunday Times Driving, Clarkson đã viết:“... nếu một chiếc ô tô chỉ sản xuất nước và có thể cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của chúng tôi vào ban đêm, chúng tôi sẽ mua nó. Và sau đó, ngành công nghiệp động cơ sẽ ngừng loay hoay với những viên pin vô dụng và hệ thống truyền động hybrid của nó và đi trên con đường duy nhất thực sự có tương lai cho việc di chuyển cá nhân. Con đường hydro. "
Bất chấp sự ảnh hưởng đáng kể của Clarkson đối với không chỉ những người hâm mộ cuồng nhiệt của anh ấy, mà còn cả ngành công nghiệp ô tô và ngay cả trong việc gây áp lực nhẹ nhàng với chính phủ, hydro đang tụt hậu so với quá trình điện khí hóa pin. Điều này là mặc dù thực tế là theo nhiều cách, hydro thực sự là chất thay thế tương tự lý tưởng cho nhiên liệu hóa thạch.
Nó có thể được lưu trữ và vận chuyển giống như LPG hiện nay; nó có thể được phân phối từ một máy bơm trong khi bạn đứng và chờ đợi; nó làm đầy một thùng vật lý và khi bạn bắt đầu lái xe xung quanh chiếc xe tăng đó dần dần và không thể nhận thấy. Cơ sở hạ tầng mà chúng ta hiện có để cung cấp nhiên liệu lỏng ở đó và, với sự đầu tư, có thể là phân phối hydro. Ngay cả những chiếc ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro cũng có phạm vi hoạt động tương đương với một chiếc hatchback chạy xăng thông thường hoặc sân vườn.
Với tất cả những điều này, tại sao hầu hết các nhà sản xuất ô tô không chỉ thách thức quan điểm và logic của Clarkson - và có phần ồn ào - để theo đuổi xe điện chạy bằng pin? Tại sao trên trái đất, họ không thử thách bản thân để tạo ra xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV)? Và tại sao các nhà cung cấp nhiên liệu lớn không làm theo để sản xuất và cung cấp hydro thay cho nhiên liệu gốc hydro?
Rất nhiều câu hỏi, và chỉ có rất nhiều từ. Nhưng thực tế là bối cảnh nhiên liệu thay thế là một bối cảnh phức tạp chứa đầy những quan niệm sai lầm và rào cản đối với sự tiến bộ, và những gì có vẻ là lựa chọn tốt nhất cho phương tiện giao thông cá nhân khối lượng lớn trên giấy có khả năng phù hợp với các lĩnh vực di chuyển khác nhau của con người - và mọi thứ - từ nơi đến nơi.
Trên giấy, phương trình rất đơn giản; hydro + oxy =điện và hơi nước. Trong thực tế, nó phức tạp hơn một chút nhưng hãy gắn bó với chúng tôi ở đây.
Pin nhiên liệu được tạo thành từ bốn phần chính - cực dương, cực âm, chất điện phân (màng trao đổi proton hoặc PEM) và chất xúc tác. Nó hoạt động bằng cách cho hydro đi qua cực dương - nhiên liệu đi vào động cơ một cách hiệu quả. Ôxy từ không khí trong lành được đi qua cực âm - giống như không khí được hút vào các hình trụ. Tại vị trí cực dương, các phân tử hydro bị tách thành các electron và proton. Các proton đi qua màng điện phân (coi màng này giống như quá trình đốt cháy biến nhiên liệu thành năng lượng hữu ích) và thực sự là một sản phẩm thải bỏ. Các electron bị cưỡng bức xuyên qua một mạch, tạo ra dòng điện là nguồn cung cấp năng lượng cho một chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu, với nhiệt lượng dư thừa cũng được tạo ra trong quá trình này. Tại cực âm, các proton, electron và oxy kết hợp để tạo ra nước - 'chất thải' vật lý duy nhất của FCEV.
Chúng hoạt động êm ái, bền bỉ, đạt hiệu suất khoảng 80% và có thể mở rộng từ đủ nhỏ để cung cấp năng lượng cho một chiếc ô tô đồ chơi, đến đủ lớn để cung cấp năng lượng ... Chà, hầu hết mọi thứ đều có đủ không gian và đủ hydro thô. Hướng dẫn của chúng tôi về xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro rất đáng để đọc.
Rất ít nhà sản xuất thực sự sản xuất FCEV để mua công khai. Các nhân vật chính là Hyundai, Toyota và Honda, tất cả đều có FCEV sắp ra mắt trên dây chuyền sản xuất của họ, mặc dù với số lượng hạn chế và ở một số thị trường hạn chế. Ít nhất ở Anh, sự lựa chọn của chúng tôi chỉ giới hạn ở ba chiếc xe - Hyundai Nexo FCEV, Toyota Mirai hoặc Honda Clarity.
Các thương hiệu khác đang dần bắt tay vào hành động và ít nhất cũng đang khám phá ý tưởng bổ sung pin nhiên liệu hydro vào hỗn hợp các loại nhiên liệu của họ. BMW công bố i Hydrogen tại Frankfurt; Audi đã đổi mới cam kết về nhiên liệu với h-tron của mình; Mercedes-Benz đã thực sự ra mắt F-Cell FCEV dựa trên B-Class của mình vào năm 2010 và cũng giống như Audi, đảm bảo với chúng tôi rằng họ vẫn đang theo đuổi công nghệ này rất nhiều với Chủ tịch Daimler Ola Kallenius tuyên bố:“Chúng tôi vẫn tin rằng pin nhiên liệu là một phần của giải pháp cho sự di chuyển không phát thải trong tương lai. ”
Tuy nhiên, không giống như xe điện, nơi công nghệ có thể dễ dàng tiếp cận 'ngoài giá trị', FCEV không dễ dàng tiếp cận với các nhà sản xuất ô tô mới thành lập. Vì vậy, không có nhiều bộ trang phục tham vọng giống nhau bước vào cuộc cạnh tranh, nhưng điều đó đã không ngăn cản Riversimple - một công ty FCEV có trụ sở tại Vương quốc Anh đang phát triển cả công nghệ pin nhiên liệu và chiếc xe thành phố hai chỗ cực kỳ hiệu quả của mình, Rasa. Tuy nhiên, Riverside là một trong số rất ít đi lạc trên con đường cụ thể này.
Quay trở lại với các nhà sản xuất xe hơi… Hyundai đã đi đầu trong việc sản xuất FCEV kể từ khi bắt đầu sản xuất Tucson FCEV vào năm 2005. Tám năm sau đó và với ix35 FCEV thế hệ mới được phát triển, thương hiệu Hàn Quốc thông báo rằng họ đã đưa ô tô được sản xuất hàng loạt tại nhà máy ở Ulsan với số lượng 10.000 chiếc - con số chưa từng có vào thời điểm đó.
Tuy nhiên, đến năm 2015, một phần nhỏ trong tổng số đã được sản xuất, chỉ có hơn 100 chiếc được chuyển đến Vương quốc Anh. Và hầu hết trong số này đã được cho các tổ chức phi chính phủ thuê và được chính Hyundai sử dụng làm người biểu tình. Vào thời điểm đó, có sáu trạm nạp hydro công khai ở đây, hầu hết trong hoặc xung quanh London, vì vậy, mặc dù về mặt kỹ thuật, công chúng có thể mua một chiếc FCEV (với giá khoảng 60.000 bảng Anh) và sử dụng nó trên đường, thì không. một đề xuất thực tế cho bất kỳ ai.
Cùng với sự ra mắt của ix35 FCEV tại Vương quốc Anh, nhiều đối tác và chiến lược khác nhau để sản xuất, phân phối và lưu trữ khí hydro quan trọng nhất đã được đưa ra. ITM Power - một công ty của Anh với chỗ đứng sẵn có trên thị trường và tham vọng lớn - đã phát triển một cách cho phép trang bị cho các khu vực trước hiện có để sản xuất hydro tại chỗ. Rốt cuộc, để tạo ra khí bằng cách điện phân chỉ cần năng lượng điện (từ năng lượng mặt trời hoặc gió) và nước.
Các công ty khác như Air Products đã tham gia với các kế hoạch như dự án Mở rộng Mạng lưới Hydrogen ở London, nhằm tìm cách tăng cường sự sẵn có của nhiên liệu trong và xung quanh thủ đô. Chuyên môn của Air Products trong việc lưu trữ và vận chuyển khí đốt đã khiến chúng trở thành điểm đối trọng lý tưởng với phương pháp sản xuất hydro nội địa hóa của ITM Power, đảm bảo rằng nó cũng có một mạng lưới phân phối sẵn sàng cung cấp cho các trạm nạp trên toàn quốc. Shell đã rất muốn tham gia hợp tác với hydro, không nghi ngờ gì về sự sụt giảm doanh số bán nhiên liệu khi xe điện ngày càng trở nên phổ biến và khả năng tiếp cận khí đốt như một sản phẩm phụ của quá trình hóa dầu.
Với tất cả những nỗ lực này vào giữa những năm 2010 và với việc Toyota và Honda bắt đầu cung cấp số lượng có hạn FCEV của họ để bán cùng lúc, bạn sẽ nghĩ rằng ngày nay có một mạng lưới khiêm tốn nhưng hiệu quả nơi dừng lại cho một giọt H2. Thật không may, bạn đã sai; kể từ năm 2013, số lượng các trạm nạp khí được trang bị hydro đã tăng lên tổng cộng là 14. Đúng - 14, điều này khiến FCEV hoàn toàn chết trong nước là một đề xuất cho hầu hết mọi người ở Vương quốc Anh.
Và đó là trước khi bạn nhận được mức giá £ 66k của một cái gì đó như Toyota Mirai hoặc Hyundai Nexo FCEV. Một phần trong số này là chi phí kim loại quý để tạo ra pin nhiên liệu. Ví dụ, một pin nhiên liệu tạo ra 50kW sử dụng ở đâu đó trong sân chơi bóng bằng 50g bạch kim có giá £ 1500. Do đó, một pin nhiên liệu 113kW của Toyota Mirai có giá 3500 bảng chỉ riêng bằng bạch kim. BMW ước tính rằng hệ thống truyền động pin nhiên liệu có giá khoảng 10 lần so với tùy chọn pin điện tương đương và gấp nhiều lần so với động cơ đốt trong chạy bằng pin.
Các nhà sản xuất nhận thức rõ về vấn đề chi phí này. Hyundai nói với chúng tôi:“Chúng tôi đang làm việc chăm chỉ để giảm chi phí của công nghệ và làm cho chúng tương đương hơn với động cơ đẩy EV hiện có và tin rằng điều này có thể xảy ra trong vòng 5 năm với số lượng khoảng 200.000 xe trên toàn cầu. Nhu cầu sẽ tăng lên khi có nhiều ô tô hơn và do đó, bằng cách hợp tác chiến lược với các OEM khác, chẳng hạn như của chúng tôi với Audi và của Toyota với BMW, chúng tôi có thể đưa nhiều ô tô ra thị trường hơn. ”
Mối quan hệ của Hyundai với Audi sẽ chứng kiến các công ty chia sẻ công nghệ và, giống như thỏa thuận của Toyota với BMW, các công ty Đức biết rằng họ đang theo dõi các đối tác châu Á và phải tận dụng kinh nghiệm của mình để tăng tốc độ phát triển FCEV. Audi Chariman, Bram Schot, cho biết:“Chúng tôi thực sự muốn tăng tốc độ. Chúng tôi sẽ đặt nhiều ưu tiên hơn vào pin nhiên liệu hydro - nhiều tiền hơn, nhiều năng lực hơn của con người và nhiều niềm tin hơn. ”
Một vấn đề khác với hydro là sản xuất nó không rẻ. Thông thường được mua cho mỗi kg, nó có giá khoảng 10,70 bảng Anh / kg và với những chiếc xe FCEV như Toyota Miari có thể chứa 5kg, bạn đang xem giá xăng tương tự như xăng đi từng dặm. Một chiếc EV với pin 60kWh có thể được sạc tại nhà với giá chỉ £ 4,20 và trong khi điều đó có thể chỉ giúp bạn đi được 220 dặm so với 400 dặm cộng thêm của Mirai, nó vẫn rẻ hơn đáng kể so với cùng phạm vi.
Nhìn vào cùng một giai đoạn 2013 đến nay trong bối cảnh của xe điện chạy pin và mọi thứ không thể khác hơn. Xe điện đã bùng nổ phổ biến và rõ ràng là lý do tại sao. Bạn có thể mua một chiếc với giá dưới £ 30k (và giá đang giảm dần), sạc tại nhà hoặc không bao giờ cách bộ sạc công cộng vài dặm khi số lượng đầu nối sạc ở Anh đã vượt mốc 30.000. Các hãng xe hơi đã đầu tư hàng tỷ đồng vào công nghệ pin, an toàn, thiết kế và kết nối; Xe điện giờ đây giống như một tuyên bố về phong cách sống cũng như là một sự lựa chọn phương tiện đi lại.
Công chúng cũng đang bỏ phiếu bằng ví của nó. Tháng này qua tháng khác trong năm 2019, chúng tôi đã thấy lượng đăng ký EV ở Vương quốc Anh tăng ba chữ số hàng năm và có hơn 100 loại EV thuần hoặc plug-in hybrid khác nhau có sẵn để mua. Con số này đang tăng lên hàng tháng, với năm 2020 được coi là một năm bội thu đối với các đợt ra mắt xe điện và sự thèm muốn của công chúng đối với chúng tiếp tục tăng lên.
Nhiều sách trắng đã nghiên cứu sự phức tạp đằng sau việc đạt được mục tiêu không phát thải ròng vào năm 2050 cho thấy rằng nó sẽ tạo nên một phần quan trọng trong hỗn hợp nhiên liệu xe trong tương lai. Các tổ chức như North West Hydrogen Alliance đồng ý rằng, các công ty xe hơi đã đầu tư vào công nghệ này tiếp tục tin tưởng vào khả năng tồn tại của nó và chính phủ sẽ không từ bỏ ý tưởng này.
Nói theo cách này, các nhà sản xuất như BMW sẽ không bận tâm đến điều đó nếu ít nhất không có một tia hy vọng về nhiên liệu và thương hiệu xe hơi của Đức đã tái khẳng định niềm tin của mình vào hydro tại Frankfurt Motor Show vào năm 2019. Giám đốc phát triển Klaus Frölich cho biết:“Vào đầu những năm 2020, sẽ có một loạt xe nhỏ chạy hydro X5 và đến năm 2025 sẽ có một chiếc xe hydro có thể sản xuất hàng loạt cùng với Toyota.”
Frölich thừa nhận rằng lần đầu tiên chạy hydro X5s này sẽ rất đắt đỏ và do đó sẽ có sẵn cho một số rất ít người thông qua hợp đồng thuê. Trong khi BMW thừa nhận rằng họ có thể đưa một kho nhiên liệu hydro vào sản xuất ngày hôm nay, Frölich nói:“Sẽ không hợp lý khi mở rộng quy mô pin nhiên liệu khi lượng nhiên liệu đó là 80.000 euro. Sẽ rất hợp lý khi mở rộng quy mô khi đó là 10.000 euro. ”
Trong khi đó, Honda đang tận dụng mối quan hệ hợp tác với GM để giảm giá thành của thế hệ FCEV tiếp theo. Toshihiro Mibe, Giám đốc R&D của Honda, cho biết:“Với Clarity Fuel Cell, những khách hàng trung bình cuối cùng cũng có thể mua được FCV. Nhưng chúng tôi vẫn còn nhiều việc phải làm, vì việc mua Pin nhiên liệu Clarity được chính phủ trợ cấp, đó không phải là cách nên làm. Để đạt được mục tiêu đó, chúng ta cần làm cho các FCV trở nên phổ biến hơn. Honda hiện đang làm việc với GM để phát triển FCV tiếp theo và tin rằng đây sẽ là chìa khóa để áp dụng hàng loạt và lợi ích về chi phí, cũng như các khả năng khác như phát triển cơ sở hạ tầng. ”
Hyundai vẫn là một nhà đề xuất mạnh mẽ và có tiếng nói về hydro như một phần của hỗn hợp nhiên liệu trong tương lai, đặc biệt là khi được đưa ra chống lại kế hoạch Road to Zero của chính phủ. Thương hiệu Hàn Quốc chỉ ra một cách đúng đắn rằng ở Anh, chính phủ phải đưa ra cách tiếp cận từ trên xuống đối với hydro; xét cho cùng, chỉ có rất nhiều điều mà các công ty tư nhân có thể làm mà không cần luật pháp hỗ trợ. Hyundai nói với chúng tôi:“Chúng tôi tin rằng những lợi thế của công nghệ nói chung đã được hiểu rõ nhưng cần phải có nhiều giáo dục hơn nữa. Tuy nhiên, cho đến khi cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu được cải thiện, sẽ có một rào cản đối với việc áp dụng với số lượng lớn hơn. Nếu kế hoạch Road to Zero của chính phủ được đáp ứng, chính phủ sẽ cần đảm bảo rằng tất cả các chính sách pháp luật liên quan hoàn toàn phù hợp với kế hoạch R2Z, do đó loại bỏ các rào cản nhất định đối với sự phát triển của cơ cấu tiếp nhiên liệu. ”
Nhưng trên thực tế, hydro có thể thu được bất kỳ nền tảng nào trên pin điện như một phương tiện đưa chúng ta đi từ A đến B hay tính hữu dụng của nó nằm trong các ứng dụng vận tải khác?
Bất chấp nhiều rào cản mà nó phải vượt qua để đạt được sức hút trên thị trường đại chúng, tiền lệ đã được đặt ra ở Scandinavia, Hàn Quốc, Nhật Bản và ở Mỹ. Tại tất cả các địa điểm này, cơ sở hạ tầng đã được lắp đặt cho phép ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro trở thành một lựa chọn thực sự khả thi cho người tiêu dùng.
Ở Bắc Âu, Đối tác Đường cao tốc Hydrogen Scandinavia đã dẫn đến việc có 20 trạm tiếp nhiên liệu được phân chia giữa Na Uy, Thụy Điển và Đan Mạch, nối các thành phố thủ đô của mỗi quốc gia dọc theo 'Hành lang Hydrogen Bắc Âu'. Tại Hàn Quốc, nơi Hyundai phát triển và chế tạo pin nhiên liệu hydro của mình và có khoảng 3000 FCEV trên đường, có 29 trạm tiếp nhiên liệu - thiếu hụt so với 114 trạm mà chính phủ đã lên kế hoạch vào thời điểm này. Nhật Bản có hơn 100 trạm đổ xăng trong khi trên khắp Hoa Kỳ có khoảng 50, với hơn 40 trong số này nằm ở California.
Nhưng tại hai trong số các thị trường này (Scandinavia và Hàn Quốc) đã xảy ra những sự cố đe dọa đóng cửa hoàn toàn các mạng lưới hydro. Vào tháng 6 năm 2019, các trạm nạp trên toàn Scandinavia đã tạm thời đóng cửa sau khi một trạm nạp ở Oslo, Na Uy, do Uno-X - nhà cung cấp trạm nạp hydro hàng đầu của đất nước trên khắp Scandinavia - điều hành - phát nổ. Rất may không ai bị thương nặng, nhưng cả Toyota và Hyundai đều tạm dừng việc bán xe FCEV trong khi nhiên liệu không có sẵn và cung cấp xe động cơ đốt trong cho những chủ sở hữu nếu không sẽ bị mắc kẹt.
Đáng ngại hơn, vào tháng 5 cùng năm, một bể chứa hydro tại một dự án nghiên cứu của chính phủ ở thành phố nông thôn Gangneung đã phát nổ. Nó đã phá hủy một khu phức hợp có diện tích bằng một nửa sân bóng đá, khiến hai người thiệt mạng và sáu người bị thương. Người ta cho rằng ôxy đã tìm được đường vào bể và bị đánh lửa bởi tia lửa giả mạo. Chỉ bốn tháng sau, ba công nhân Triều Tiên đã bị bỏng tại một nhà máy hóa chất do rò rỉ hydro và hỏa hoạn sau đó.
Tất nhiên, các vụ cháy trạm xăng dầu và các trường hợp tử vong liên quan đến chúng không phải là hiếm khi so sánh; Sự cố tràn nhiên liệu và các vụ hỏa hoạn tiếp theo ở các quốc gia nghèo hơn liên tục cướp đi sinh mạng của hàng chục người, vậy tại sao các sự kiện lớn lại đóng cửa sau các sự kiện tương đối nhỏ?
Có rất nhiều quan niệm sai lầm về sự an toàn của hydro khi được sử dụng làm nhiên liệu. Như Hydrogen Europe (một cơ quan đại diện cho người sử dụng và thúc đẩy việc sử dụng khí đốt trên khắp lục địa) đã chỉ ra, “trong tâm trí của mọi người, họ nghe thấy hydro và nghĩ đến Hindenburg, tuy nhiên đây là một quan niệm sai lầm phổ biến”. Trong trường hợp đó, đó là lớp sơn trên da của khí cầu và nhiên liệu diesel cho động cơ đốt cháy nhiều nhất; hydro sẽ được tiêu thụ rất nhanh trên đầu của hành khách. Thay hydro cho heli trơ ở Hindenburg và kết quả sẽ giống nhau.
Sự thật là ít nhất hydro cũng an toàn như xăng, và trong nhiều trường hợp, các đặc tính của nó làm cho nó an toàn hơn. Nexo FCEV của Hyundai đã đạt được xếp hạng an toàn năm sao Euro NCAP hoàn hảo, là một trường hợp điển hình.
Yếu tố chính ở đây là cách nó được lưu trữ. Trong các xe ô tô chạy bằng pin nhiên liệu, các thùng chứa không thể phá hủy được và phải trải qua các bài kiểm tra nghiêm ngặt bao gồm:được đạp xe giữa giảm áp suất đến áp suất hoạt động đầy đủ nửa triệu lần mà không bị lỗi; bị rơi từ độ cao; bắn ở cự ly trống bằng súng trường; đốt trong 30 phút trong lửa trại; nghiền với áp suất 150 tấn; và tiếp xúc với axit và muối.
Nếu một bể chứa bị thâm nhập, hydro sẽ cháy nhanh, sạch và tỏa nhiệt rất ít. Nó không lan truyền như chất lỏng và tạo ra khói hoặc tro có vị chát. More to the point, because hydrogen is the lightest element in the world, it tends to make a b-line for the sky rather than hanging around to catch fire.
In short, the public’s perception is preconditioned to think that hydrogen is dangerous, so when accidents do happen, they perhaps garner more coverage than they are due. Being a new and comparatively rare fuel source, the companies involved need to be seen to be taking immediate action which, rather than reassuring the public that there is no inherent danger, magnify the misconception. Familiarity and education is what is needed, but when there are few chances to expose the public to hydrogen-powered vehicles it's no easy task.
For Toyota, its job of providing public transport for the 2020 Tokyo Olympics is all part of the education process with Masaki Ito, General Manager of Toyota's Olympics division stating that:“Hydrogen still has this image of being dangerous – that it might explode – and our aim with the Olympics is to erase this image.” To that end if you're planning on attending this year’s Olympics, you'll almost certainly board a Toyota Sora (an acronym for the water cycle:sky, ocean, river, air) hydrogen bus. Whilst this is obviously a good way to enable a smooth punctual way of moving people about, ultimately for Toyota it is a way of bringing the public round to the idea of hydrogen.
Despite everything it must overcome, hydrogen is destined to become a fuel of the future for personal transport. Around the world as governments react to the climate crisis and look to put low, zero or even negative net emissions legislation into practice, it’s becoming apparent that we’ll need more options than just electricity for future mobility.
Honda's Toshihiro Mibe is clear about this with regards the company's view on reducing CO2 from its vehicles:“Honda believes electric vehicles (EVs), plug-in hybrid vehicles, and FCVs powered by hydrogen are effective methods.”
But maybe we’re thinking about hydrogen’s place in the fuel mix with too much bias towards personal mobility. After all, a quarter of road-based emissions in the EU come from freight and other heavy goods vehicles such as buses. Trains, construction machinery and shipping are also woeful when it comes to clean air, simply as they don’t have to meet the same stringent emissions standards as private cars. Shipping, for example, alters climate simply due to the trails of exhaust vessels leave, and Carnival Cruise ships – on their own – emit more harmful gasses than all of Europe’s cars combined.
Where many commentators see hydrogen making the most impact on a clean fuel future is in the heavy goods and bulk carrying sectors. Major car brands are already heavily involved, with Hyundai and Toyota particularly prevalent. Even Renault is developing hydrogen versions of its light goods vehicles in the form of the Master Z.E. Hydrogen and Kangoo Z.E. Hydrogen.
When it comes to the mobility, and in particular public transport, Hyundai has been at the forefront of this charge. In Korea it has the aim of deploying 1000 fuel cell buses by 2022 and has already delivered 30 such buses split amongst six cities in the country. Hyundai went into partnership with Cummins towards the end of 2019 to drive fuel cell development and distribution. Reported at its Chairman's New Year Address, Chairman Chung said that developing a hydrogen ecosystem is a top priority for Hyundai.
“In particular, in our fuel-cell electric vehicle business, where we boast the world’s top technological competitiveness, we will hit our stride by providing fuel-cell systems to customers not only in the automotive industry but also in other sectors,” he pointed out. “Furthermore, we will add momentum to expanding the hydrogen ecosystem and its infrastructure by cooperating with partners around the world.”
The Cummins deal is just one part of this, and it may yet bear even more fruit in the US haulage market in which Cummins is such a stalwart. In October 2019, Hyundai revealed its HDC-6 Neptune concept, a fuel cell-powered lorry tractor unit loaded with technology and modelled with a nod to the streamliner locomotives of the early 20 th thế kỷ. More imminently, Hyundai plans to deliver 1600 fuel cell trucks to Switzerland alongside developing a hydrogen mobility ecosystem in the country by 2025, in partnership with a company called H2 Energy.
In the UK, single- and double-decker bus manufacturer, Wrightbus, which was recently rescued by Bamford Bus Company (owned by Jo Bamford of JCB fame), is leading the charge to decarbonise London's bus fleet. Transport for London has recently allocated £12 million into rolling out hydrogen double-deckers across three of its most important central London routes, and in collaboration with Bamford's existing Ryse Hydrogen firm, will supply 20 buses and associated infrastructure. The goal is to have a carbon-free public transport system in the capital by 2030.
Bamford said:“With radical reductions needed to reach net zero emissions by 2050, hydrogen technology is an important part of the solution. In can be deployed at scale and is the quickest and easiest route to decarbonising transport while also improving air quality in our towns and cities.”
It's not just buses and lorries where hydrogen will potentially find its niche in the future; even bigger forms of transport could quite easily switch over to the gas and decarbonise their sectors. And given the fact that brands like Toyota and Hyundai are leaders in their fields and both have a hand in the world of heavy vehicles (unlike Honda), their technology will almost certainly play a part.
Hydrogen fuel cell trains already operate in Germany and limited trials have taken place here in the UK. Where electrification is difficult or impossible, hydrogen is the best way of removing carbon (which typically comes in the form of diesel-electric) from the network. Here, the hope is that existing rolling stock converted to hydrogen might start running by 2022.
Over in Korea, train manufacturer Hyundai Rotem – which is part of the Hyundai Group – has signed a memorandum of understanding with Hyundai Motor's Mabuchi Research Institute to develop fuel cell trains. It is hoping to tap into a market which is potentially worth around $600bn worldwide in substituting diesel trains with hydrogen-powered ones.
Where hydrogen falls down as a fuel for mass-market personal transport is, as we have already pointed out, in the lack of infrastructure and slow roll-out of new filling stations. But whilst this is its Achilles heel, for buses, trucks and trains their depot-based nature means it's potentially a non-issue.
One of the main reasons that TfL is going down the route of fuel cell buses is that it makes logistical sense from a refuelling point of view. It takes just seven minutes to refill a hydrogen tank and it can be done at the depot. Similarly, with light goods vehicles that operate from a central hub the same system would work. For HGVs, countries could develop smaller networks of hydrogen filling stations along strategic transit routes so that hauliers could plan journeys around them.
This method of working negates the need for a fast expansion of a public hydrogen refuelling station network and would make hydrogen viable for haulage and public transport far sooner than it could be (or potentially ever will be) for mass personal transportation. Of course, production and distribution are still major considerations to supply the fuel stations that would exist, but herein lays an opportunity for forward-thinking businesses to install on-site, clean, small-scale production.
Going back to Jeremy Clarkson's comments that the industry should “...get on the only road where there is actually a future for personal mobility”, the fact of the matter is that the situation is far more complex than Clarkson makes out. Many of the world's biggest car companies do indeed see hydrogen as a key part of their future fuel mix, but getting there is a very tall order.
The investment and focus on battery electric powertrains must take some of the culpability, but from the car manufacturers' point of view, the consumer demand is there, and BEVs are quicker and easier to get to market, plus people have access to charging infrastructure. After all, at the most basic level everyone has access to a plug socket.
Hydrogen's problem is the very same thing that makes it such an attractive proposition in the eyes of people like Clarkson; on the face of it, it's little different to an existing hydrocarbon-based fuel and the infrastructure essentially exists. Except it doesn't – and nor does the production and distribution networks required to make it viable for the buying public.
However, there is light at the end of the tunnel and you can bet that slowly but surely hydrogen will make its way into our lives – albeit much later and much slower than battery electric vehicles have done. Manufacturer enthusiasm seems unaffected, despite the hurdles to overcome globally. In part, this must be down to the billions already invested and, in the case of Hyundai, the $6.7bn it has recently added into the Hydrogen pot. In many cases their efforts have been reinvigorated over the past year with new partnerships and consolidated efforts to share and democratise technology.
Where hydrogen may make the biggest difference in the long term, however, is in powering heavy transport. It fills the gap that batteries simply aren't up to the task of filling and more to the point, it actually lends itself to applications like urban bus networks where it has the double-whammy of cleaning up the air and – thanks to depot-based infrastructure – being no more or less convenient than diesel to store and dispense.
So, the chances are you won't be powering yourself around the country by hydrogen any time soon. But your journey to work on the bus, and the transportation that delivers the goods you buy from the shops, may well be hydrogen-powered in the not-too-distant future.
Triển khai 5G có ý nghĩa gì đối với người lái xe?
Hóa đơn cơ sở hạ tầng có ý nghĩa gì đối với việc sạc xe điện?
"30 xe điện mới vào năm 2025" của GM có ý nghĩa gì đối với thị trường Hoa Kỳ?
Biểu tượng mũi tên trên chỉ báo nhiên liệu dùng để làm gì?