Gaz, prąd a może wodór. Jaki będzie napęd przyszłości?

Auta użytkowe napędzane silnikami wysokoprężnymi ciągle dominują, ale tylko kwestią czasu wydaje się być zmiana tego stanu rzeczy. Od kilku, a nawet kilkunastu lat na rynku są już seryjnie produkowane dostawczaki z napędem gazowym, a także elektrycznym. Niedawno do codziennej eksploatacji trafiła pierwsza ciężarówka z napędem całkowicie elektrycznym, a w ubiegłym tygodniu Tesla zaprezentowała ciężarówkę o imponujących jak na elektryczny pojazd osiągach. Niemal powszechnie stosowany jest już napęd hybrydowy (silnik spalinowy plus elektryczny), specjaliści podkreślają, że dostępne są też technologie niezbędne do stworzenia hybrydy wodorowo-elektrycznej.

– Uważamy, że napęd wodorowy może zrewolucjonizować komunikację publiczną. Nasz model hybrydowego autobusu wodorowo – elektrycznego, który może przejechać powyżej 400 km na jednym ładowaniu, właśnie uzyskał homologację. Jest to jedyny tego typu pojazd w Europie – mówił niedawno na łamach “Dziennika” Karol Zarajczyk, prezes Ursusa, który z kolei wkrótce ma rozpocząć produkcję elektrycznego dostawczaka Elvi.

Bliższe wydaje się być jednak upowszechnienie technologii opartych na gazie. Obecnie po europejskich drogach jeździ 2 mln pojazdów tego typu, szacuje się, że do 2020 r. liczba ta wzrośnie do 10 mln.

Volvo rozwija napęd gazowy

Zdaniem Wilhelma Rożewskiego, managera marketingu i komunikacji w Volvo Trucks Poland, w perspektywie kilku, kilkunastu lat szanse upowszechnienia ma właśnie segment pojazdów napędzanych gazem – zarówno LNG (skroplony gaz ziemny), jak i CNG (sprężony gaz ziemny).

– Te technologie w Volvo Trucks mamy już dziś i systematycznie udoskonalamy. Napęd CNG w naszej ofercie zadebiutował w 2015 r, gdy zasilił modele z serii FE. Dziś wykorzystywane są one przede wszystkim w dystrybucji miejskiej, m.in. do wywozu odpadów, a największą popularnością cieszą się na zachodzie Europy, w krajach o dużej kulturze proekologicznej – mówi Wilhelm Rożewski.

Pojazdy z napędem CNG nie wydzielają sadzy i emitują do atmosfery znacznie mniej szkodliwego dwutlenku węgla. Przejechanie jednego kilometra na CNG może być nawet dwa razy tańsze niż w przypadku odpowiednika napędzanego na benzynę lub ropę.

– Przyszłość branży samochodów użytkowych należeć będzie także do segmentu pojazdów napędzanych LNG. Nasz nowy model FH FM, wyposażony jest w 13-litrowy silnik o mocy 420 lub 460 KM i napędzany właśnie LNG – zapowiada Rożewski.

Model FH FM odznacza się osiągami, właściwościami jezdnymi i zużyciem paliwa porównywalnymi z pojazdami Volvo Trucks zasilanymi olejem napędowym.

– Emituje przy tym od 20 proc. (w przypadku LNG) do nawet 100 proc. (w przypadku biogazu) mniej CO2. Zasięg na poziomie 1000 km czyni ciężarówkę kompletną, nadającą się do przewozu ładunków na długich dystansach – wylicza Wilhelm Rożewski.

Bez zachęt państwa będzie trudno

Czy w Polsce paliwa alternatywne będą się rozwijały w tempie w jakim się rozwijają w Europie Zachodniej? Zdaniem Macieja Mazura, dyrektora Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych, to zależy od spełnienia kilku warunków. Kluczowy jest rozwój infrastruktury, zarówno w obszarze elektromobilności, jak i gazomobilności.

– W Polsce jest mniej niż 30 punktów tankowania CNG, ogólnodostępnych punktów ładowania aut elektrycznych jest około 150. To zdecydowanie zbyt mało. W państwach, w których pojazdy elektryczne stają się coraz popularniejsze liczba punktów ładowania jest liczona w dziesiątkach tysięcy. W całej Unii Europejskiej punktów jest blisko 200 tys. – twierdzi Maciej Mazur.

Według niego, wyzwaniem jest stworzenie w Polsce systemu wsparcia, który będzie motywował użytkowników indywidualnych oraz firmy do zakupu pojazdów elektrycznych. Nie wystarczą jedynie miękkie zachęty w postaci możliwości wjazdu do stref niskoemisyjnych bądź darmowe parkowanie w miastach.

– Potrzeba także zachęt finansowych w postaci m.in. ulg i zwolnień z podatków (w tym z VAT) oraz wprowadzenia dopłat bezpośrednich. Obecnie koszt samochodu elektrycznego jest nawet dwukrotnie wyższy od odpowiednika z silnikiem spalinowym. Gdy cena będzie zbliżona, wybór będzie zawsze na korzyść auta niskoemisyjnego. Nie tylko jest ono korzystniejsze dla środowiska, lecz również dla portfela – użytkowanie jest tańsze, jest mniej przeglądów. Państwo musi jednak na pierwszym etapie rozwoju rynku włączyć się aktywnie w jego stymulację – w postaci wsparcia rozwoju infrastruktury oraz wsparcia sprzedaży pojazdów niskoemisyjnych – tłumaczy Maciej Mazur.

Elektryczne w miastach, napędzane gazem – na długich dystansach

Zgodnie z założeniami zawartymi w krajowych ramach rządowej polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych, przyjętych w marcu br., do 2025 r. po polskich drogach ma jeździć milion samochodów elektrycznych, a już za trzy lata ma działać ponad 6 tys. publicznie dostępnych punktów ładowania takich aut.

Cele odnoszące się do rozwoju rynku gazu ziemnego w transporcie są równie ambitne: do 2020 r. w 32 polskich aglomeracjach ma powstać 70 stacji tankowania CNG. Po polskich drogach do roku 2025 r. ma się poruszać 54 tys. pojazdów napędzanych sprężonym gazem. Założono, że do tego czasu liczba pojazdów na skroplony gaz ziemny wyniesie 3 tys (obecnie w Polsce istnieje 26 stacji CNG i jedna ogólnodostępna stacja LCNG)” – przypomina niedawny raport PSPA.

Nie brakuje opinii, że w przyszłości nastąpi swoisty “podział ról”, że w miastach królować mają pojazdy elektryczne, w transporcie dalekosiężnym gaz. Wodór to na razie odległa przyszłość, chyba że… decydenci polityczni postanowią inaczej.

Daimler stawia na trzy napędy

Producenci aut podkreślają, że będą stosowane różne technologie napędu. Np. Daimler realizuje “trzypasmową” strategię układów napędowych, opartą na pojazdach elektrycznych, hybrydowych oraz zasilanych silnikami spalinowymi.  

– Tylko w rozwój gamy naszych aut EQ zainwestujemy ponad 10 mld euro. Do 2022 r. wprowadzimy na rynek więcej niż 10 pojazdów z napędem całkowicie elektrycznym – mówi Ola Källenius, który od początku br. odpowiada za badania w Mercedes-Benz.

W gamie pojazdów użytkowych dostępne będą bezemisyjne wersje elektryczne: FUSO eCanter, przeznaczony do lekkiego transportu dystrybucyjnego na terenie Europy, Azji i Ameryki oraz elektryczna ciężarówka Mercedes-Benz dla transportu ciężkiego.

Północnoamerykański oddział Daimler Trucks pracuje nad elektrycznym Freightlinerem eCascadia dla transportu dalekobieżnego, a Mercedes-Benz Vans nad całkowicie elektrycznymi wersjami Vito i Sprintera (znany jest już ich pierwszy użytkownik – firma logistyczna Hermes).

A może syntetyczna benzyna?

Są też zwolennicy bardziej tradycyjnych rozwiązań, przekonujący że również silnik spalinowy może być neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla. Forsują ideę paliw syntetycznych (eFuel).

Podczas produkcji wiążą CO2 – w ten sposób gaz cieplarniany staje się surowcem, z którego można wytwarzać benzynę, olej napędowy i gaz, z wykorzystaniem energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych. W pierwszym etapie wodór jest wytwarzany z wody. Aby powstało ciekłe paliwo, dodaje się jeszcze węgiel (może być odzyskiwany z procesów przemysłowych, a nawet wychwytywany z powietrza przy użyciu filtrów). Połączenie CO2 i H2 powoduje powstanie paliwa syntetycznego, które może być benzyną, olejem napędowym, gazem, a nawet naftą.

– Paliwa syntetyczne mogą sprawić, że samochody z silnikiem benzynowym i wysokoprężnym będą neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, a tym samym znacząco przyczynią się do ograniczenia globalnego ocieplenia – mówi Volkmar Denner, prezes zarządu Boscha.

Ponieważ paliwa syntetyczne mogą spalać się praktycznie bez sadzy, można zredukować koszty oczyszczania spalin. Istotną zaletą jest też możliwość wykorzystania istniejącej sieci stacji paliw. Trwają projekty pilotażowe w Norwegii i Niemczech dotyczące komercjalizacji syntetycznego oleju napędowego, benzyny i gazu.

Zwolennicy tej technologii przekonują, że paliwa syntetyczne są kompatybilne z istniejącą infrastrukturą i generacjami silników, a ich upowszechnienie zajęłoby znacznie mniej czasu niż wymiana istniejących samochodów na elektryczne. Nic też nie zmieniłoby się dla kierowców starszych pojazdów, ponieważ nawet klasyczne samochody będą działać na syntetycznej benzynie (pod względem budowy chemicznej i podstawowych właściwości, to nadal jest benzyna).

Obecnie produkcja syntetycznych paliw jest złożonym i kosztownym procesem, wzrost produkcji mógłby jednak znacznie ograniczyć te koszty. Badania wskazują, że samo paliwo (z wyłączeniem wszelkich podatków akcyzowych) może kosztować w perspektywie długoterminowej od 1 do 1,4 euro za litr.

Foto: Daimler