Ogniwa wodorowe na dobre zagościły w transporcie – wywiad

, 28 stycznia 2020, 10:00

Obecnie produkowane pojazdy z napędem elektrycznym mają jeden bardzo duży minus, który determinuje ich przydatność w szeroko rozumianym transporcie – zasięg. W ciężarówkach nawet 500 kilometrów na jednym ładowaniu nie jest wynikiem pozwalającym na skuteczne zastąpienie klasycznego silnika diesla – „elektrykiem”. Trochę inaczej wygląda to w transporcie miejskim, w którym mamy stałe, krótkie trasy.

Kiedy zasięg przestaje być jednym z najważniejszych punktów, okazuje się, że silniki elektryczne mają bardzo dużo zalet. Zwłaszcza w transporcie miejskim, w którym to docenia się takie aspekty jak poziom hałasu czy wibracji generowanych przez jednostkę napędową. Można odnieść wrażenie, że Solaris w tej materii jest o krok przed całą resztą. Kiedy w branży promowane są silniki elektryczne, oni przedstawili autobus wykorzystujący ogniwa wodorowe. O tym między innymi rozmawialiśmy z Mateuszem Figaszewskim, Pełnomocnikiem Zarządu ds. Elektromobilności i PR.

Krzysztof Pawlak: Do regularnej sprzedaży trafił autobus wykorzystujący ogniwa wodorowe, co w transporcie nie tylko miejskim, ale też towarowym, wydawało się dalszą przyszłością. 

Mateusz Figaszewski

Mateusz Figaszewski: Solaris jako jeden z pierwszych producentów autobusów postawił na napędy elektryczne. Niemal dekadę po premierze pierwszego e-busa w 2011 roku, uzupełniliśmy bezemisyjne portfolio o autobus Urbino 12 hydrogen, w którym wodór przekształcany jest w energię elektryczną, a ta z kolei zasila układ napędowy pojazdu. Technologia wodorowa wykorzystana do produkcji elektryczności umożliwi pokonywanie autobusom jeszcze większych dystansów bez absolutnie żadnych emisji.

Autobusy napędzane wodorem pozwolą nam stworzyć komplementarne bezemisyjne portfolio, dzięki któremu będziemy przygotowani na współczesne wyzwania oraz zróżnicowane potrzeby klientów odnośnie operacyjności pojazdów. Wychodzimy z założenia, że rozwój wszystkich opcji elektromobilności – zarówno autobusów bateryjnych, trolejbusów, jak i modeli napędzanych wodorem – powinien przebiegać w synergii oraz że jest to proces niezbędny dla zapewnienia zrównoważonego transportu przyszłości. Napędzane wodorem autobusy Solaris nie będą w tym rozumieniu stanowić konkurencji dla autobusów bateryjnych czy pojazdów z serii Trollino. Wręcz przeciwnie, technologie te będą się uzupełniać i wszystkie czerpać z postępu technologicznego napędów elektrycznych i ich komponentów.

Dlaczego jako firma posiadająca duże doświadczenie na rynku autobusów elektrycznych zdecydowaliście się zainwestować także w napęd wodorowy?

Solaris pierwsze doświadczenia wodorowe zebrał projektując pojazdy bateryjne, wykorzystujące ogniwo paliwowe do zwiększenia zasięgu. W ramach programu JIVE dostarczyliśmy do Hamburga dwa autobusy Urbino 18,75 electric oraz do Rygi 10 trolejbusów z wodorowym range extenderem. W 2019 pokazaliśmy nową generację autobusu Solaris Urbino 12 hydrogen. Urbino 12 hydrogen, który wyposażony jest w ultranowoczesne ogniwo paliwowe, które pełni funkcję miniaturowej elektrowni wodorowej na pokładzie pojazdu. Dzięki zastosowanej technologii autobus ma możliwość pokonania na pojedynczym tankowaniu aż 350 km. Energia elektryczna w ogniwie wodorowym powstaje w procesie odwróconej elektrolizy wody i przekazywana jest bezpośrednio do układu napędowego. Jedynymi produktami reakcji chemicznej zachodzącej w ogniwie są ciepło oraz para wodna. Pojazd nie generuje więc absolutnie żadnych szkodliwych substancji.

Mógłby Pan powiedzieć coś więcej o silniku? Jaka jest jego przewaga nad innymi elektrycznymi autobusami z Waszej oferty?

W autobusach wodorowych Solarisa wykorzystano zestaw ogniw paliwowych o mocy 70 kW. W skład całego układu wodorowego wchodzą także urządzenia pomocnicze, odpowiadające m.in. za dostarczanie wodoru i powietrza pod odpowiednim ciśnieniem, recyrkulację pierwiastka, który nie został zużyty wcześniej, a także za utrzymanie odpowiedniej i stabilnej temperatury ogniw podczas pracy. Autobus wyposażony jest w małą baterię trakcyjną Solaris High Power, która ma za zadanie wspomaganie ogniwa paliwowego w chwilach największego zapotrzebowania na energię elektryczną. Bateria ładowana jest energią pochodzącą z wodoru oraz poprzez rekuperację z procesu hamowania. Jest też możliwość podładowania jej poprzez gniazdo plug-in. Uzupełnienie układu napędowego stanowi oś ze zintegrowanymi silnikami elektrycznymi.

W zakresie technologii magazynowania wodoru w pojeździe Urbino 12 hydrogen zastosowano najnowocześniejsze rozwiązania. Pierwiastek gromadzony jest w postaci gazowej pod ciśnieniem 350 atmosfer w 5 zbiornikach nowej generacji na dachu autobusu. Dzięki wykorzystaniu zbiorników wodoru typu 4, inżynierom z Biura Technicznego naszej firmy udało się zredukować ich masę o około 20% w stosunku do poprzedniego modelu. Zestaw kompozytowych butli umieszczonych wzdłużnie nad pierwszą osią pojazdu pozwoli zmagazynować 36,8 kg wodoru. Na końcu każdego ze zbiorników zamontowany jest zawór multifunkcyjny zawierający szereg zabezpieczeń: zawór elektromagnetyczny, zawór awaryjny aktywowany w przypadku podwyższonej temperatury oraz zawór przeciążeniowy odcinający wypływ wodoru w przypadku rozszczelnienia układu.

Czy są już pierwsi klienci na takie autobusy?

Mamy już pierwsze zamówienie na nowy model autobusu wodorowego. Przedsiębiorstwo transportowe SASA Bolzano jest pierwszym klientem, który postanowił zakupić 12 autobusów wodorowych. Zamówienie obejmuje również 8-letnią umowę serwisową. Jej częścią jest także specjalne szkolenie przeznaczone dla kierowców i pracowników serwisu poświęcone aspektom bezpiecznego użytkowania i serwisowania pojazdów wodorowych. Dostawa Solarisów Urbino 12 hydrogen zaplanowana jest na rok 2021.

Powoli jednostki spalinowe są wypierane z rynku autobusów miejskich. Czy ta technologia w kontekście transportu miejskiego jest już skazana na porażkę?

Według różnych szacunków, dzisiaj w krajach UE flota autobusów miejskich wciąż w blisko 50% bazuje na napędach wykorzystujących tylko silniki spalinowe. Według tych samych prognoz udział tych pojazdów do roku 2030 spadnie do poziomu poniżej 10%. Widać więc, że tendencja przechodzenia na pojazdy nisko i zero emisyjne jest bardzo silna. Jest to jednak proces ewolucji, w którym brać udział będą z pewnością także inne technologie takie jak np. pojazdy wodorowe, CNG/LNG czy różnego rodzaju hybrydy. Pamiętajmy też, że dzisiaj wykorzystywane silniki spalinowe spełniają niezwykle wyśrubowane kryteria środowiskowe. Technologia ta jest nadal dominująca jeśli chodzi np. o transport międzymiastowy, gdzie obecne możliwości technologiczne i infrastruktura nie pozwalają jeszcze na wprowadzenie pojazdów elektrycznych. Z drugiej strony świat w wielu obszarach naszego życia, zmienia się niesamowicie szybko. Być może za kilka lat trzeba będzie zrewidować nasze prognozy. Jako Solaris bacznie obserwujemy rynkowe tendencje. Dlatego nieustannie inwestujemy w nasz rozwój, również w rozwój napędów i rozwiązań wykorzystujących różne rodzaje paliwa.

Jak prezentuje się sprzedaż autobusów z poszczególnymi napędami? Trend na ekologiczny transport ma bezpośrednie przełożenie w słupkach sprzedaży?

Od kilku lat obserwujemy rosnący udział pojazdów z napędami nisko i zeroemisyjnymi w naszej strukturze sprzedaży. W roku 2018 spośród wszystkich sprzedanych pojazdów, 29% stanowiły autobusy elektryczne, hybrydowe i trolejbusy. Z kolei w roku 2019 udział tych pojazdów wyniósł aż 40%. To ogromny wzrost i widzimy, że ta tendencja będzie się utrzymywać w najbliższych latach. Oznacza to dla naszej firmy wiele wyzwań, zarówno w obszarze produkcji czy obsługi posprzedażowej. Dzięki temu jednak, że jesteśmy aktywni na rynku pojazdów elektrycznych już od roku 2001 (premiera pierwszego trolejbusu), daje nam to przewagę doświadczenia nad konkurencją.

Jakie systemy wsparcia kierowcy w autobusach są stosowane obecnie, a jakie będzie można zobaczyć w niedalekiej przyszłości? W tej sprawie nawiązaliście współpracę z Politechniką Poznańską.

Rzeczywiście w ostatnich tygodniach wspólnie z Politechniką Poznańską, realizowaliśmy kolejny etap projektu, który zakłada opracowanie zaawansowanego systemu wsparcia kierowców autobusów miejskich, głównie elektrycznych. System, nad którym wspólnie pracują inżynierowie Solarisa oraz poznańskiej Politechniki, ułatwi kierowcy autobusu wykonywanie manewrów – jazdę przód-tył czy parkowanie, ale będzie też nieocenionym wsparciem w wykonywaniu precyzyjnych czynności, np. przy dokowaniu pantografu do stacji ładowania.

Nie jest to jednak jedyne rozwiązanie nad jakim pracujemy, czy możemy już teraz zaoferować. W ubiegłym roku zaprezentowaliśmy nowe rozwiązania z obszaru ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), które są w pełni dostępne dla naszych klientów. Jednym z nich jest system inteligentnego wspomagania hamowania CMS (Collision Mitigation System). W sytuacji, gdy radar zamontowany w autobusie wykrywa zagrożenie ewentualnego zderzenia czołowego, system rozpoczyna hamowanie, zmniejszając prędkość pojazdu i niwelując skutki ewentualnej kolizji.

Inne urządzenie to np. system MobilEye Shield+ pozwala kierowcy dostrzec więcej dzięki kamerom umieszczonym na zewnątrz pojazdu. Wykrywają one pieszych oraz rowerzystów, znajdujących się w martwym polu pojazdu, co jest szczególnie istotne przy manewrach skrętu. W takim wypadku system ostrzega kierowcę akustycznie oraz poprzez sygnalizację świetlną. Ponadto urządzenie w taki sam sposób informuje kierowcę o każdym pieszym oraz rowerzyście w odległości do 80 cm od autobusu. MobilEye Shield+ reaguje również w przypadku opuszczenia pasa ruchu bez stosownej wcześniejszej sygnalizacji czy też braku zachowania odpowiedniej odległości od poprzedzającego pojazdu. System sygnalizuje także ryzyko kolizji, rozpoznaje ograniczenia prędkości i informuje o nich kierowcę na wyświetlaczu.

Nowością są także kamery zamiast lusterek bocznych, przekazujące obraz na ekrany wewnątrz pojazdu. Konstrukcja urządzenia MirrorEye odpowiada klasie II i IV widoczności (opcjonalnie klasie V w prawym „lusterku”) i niesie ze sobą szereg zalet. Kierowca autobusu wyposażonego w kamery nie musi już każdorazowo regulować lusterek, ponieważ ekrany i kamery zawsze pokazują optymalny zakres bez względu na wzrost prowadzącego. Ponadto rozwiązanie to zmniejsza szerokość pojazdu, co ma ogromne znacznie na węższych i ciasnych miejskich ulicach. Znacznie obniża się również ryzyko kolizji czy też zahaczenia lusterkiem o elementy infrastruktury drogowej. Podgrzewane kamery nie zamarzają, nie parują i za sprawą swoich mniejszych rozmiarów są ułatwieniem przy codziennym myciu i czyszczeniu autobusu. Co więcej, na ekranach wyświetlane mogą być także progi odległości poszczególnych części autobusu, np. jego tyłu, określonych drzwi lub osi. Pozioma linia wyświetlająca się na ekranie pozwala kierowcy na łatwiejsze, a przede wszystkim bezpieczniejsze manewrowanie i parkowanie.

To co jest istotne w przypadku pojazdów użytkowych, to koszt przejechanego kilometra. Model z jaką jednostką „pod maską” może się pochwalić najniższymi kosztami amortyzacji?

Podanie jednej wartości czy wskazanie konkretnej technologii byłoby zbyt dużym uproszczeniem. Każdy przypadek jest inny i wymaga odrębnej analizy. W jednych miastach ze względu np. na panujący tam klimat, topografię terenu czy dostępną infrastrukturę, tańszy w eksploatacji będzie autobus elektryczny. Z kolei w innych może to być pojazd hybrydowy czy trolejbus. Dlatego w ramach dialogu technicznego przeprowadzamy studium wykonalności, w którym bierzemy pod uwagę różne czynniki i rekomendujemy konkretne rozwiązania. Pamiętajmy też, że średni czas życia autobusu miejskiego to około 10 lat. W tym czasie musimy przewidzieć wiele zmiennych które mają wpływ na całkowity koszt użytkowania pojazdu.

To co możemy dzisiaj powiedzieć to na przykład to, że przejechanie 100 km autobusem elektrycznym jest około 3 do 5 razy tańsze niż pokonanie tego samego dystansu autobusem z silnikiem spalinowym. Poza tym powinniśmy brać pod uwagę jeszcze jeden niezwykle istotny aspekt. Koszty społeczno-środowiskowe. Tutaj pojazdy bezemisyjne w miejscu użytkowania, mają niezaprzeczalną przewagę nad spalinowymi. Ciche i bezemisyjne autobusy elektryczne poprawiają komfort życia w naszych miastach.

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy, które są wyłącznie prywatną opinią ich autorów. Jeśli uważasz, że któryś z kometarzy jest obraźliwy, zgłoś to pod adres redakcja@motofocus.pl.

Mirek, 31 stycznia 2020, 13:31 0 0

około 3 do 5 razy tańsze? Z czego to wynika

Odpowiedz