Ciência e tecnologia

Os fabricantes se esforçam para fortalecer a tecnologia de células a combustíveis de hidrogênio

A Daimler Truck e o Grupo Volvo formaram o CellCentric por meio de uma joint venture na primavera de 2021. (CellCentric GmbH & Co.)

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ANAHEIM, Califórnia-As células de combustível de hidrogênio estão emergindo como uma alternativa viável ao diesel em muitos casos de uso, incluindo aplicações de longa, que precisam de mais alcance do que os veículos elétricos da bateria. O custo continua sendo um desafio, mas os fabricantes disseram que estão trabalhando em eficiências que ajudarão a preços mais baixos.

“Não precisa apenas ser tecnicamente viável, como também precisa ser comercialmente atraente”, Joachim Ladra, chefe de vendas, marketing e comunicação para CellCentricdisse durante um painel de discussão na exposição avançada de transporte limpo de 2025. “Porque, sejamos honestos, desde que o caminhão com o motor a diesel tenha um custo total de propriedade total do que um caminhão de células de combustível, a maior parte do mercado será diesel”.

Ted Haladyna, diretor de marketing de produtos da Ford Pro na América do Norte, disse que as frotas precisam de uma solução para situações de alta energia e alta carga. “Cinco anos atrás, o mundo decidiu que iríamos a veículos elétricos”, disse ele durante um painel de discussão. “Agora, vários anos depois, estamos tentando descobrir como indústria como damos um passo atrás e nos concentramos nessas etapas intermediárias”.

Enquanto conversava com tópicos de transporte, Haladyna disse que a Ford planeja entrar no espaço de hidrogênio nas classes 3-5 aplicações. “Como a revolução do EV aconteceu, vimos um ponto crítico em que você não pode obter energia suficiente para alavancá -los”, disse ele.

Os fabricantes não vêem células de combustível como competição pelo BEVS e acreditam que serão necessários vários tipos diferentes de tecnologia para atender às diversas aplicações nas indústrias de caminhões e logística.

“A situação luxuosa em que o diesel foi a solução única para tudo, desde uma pequena van a um caminhão pesado”, disse Ladra. “Temos que ter uma visão muito clara sobre onde estão os pontos fortes e fracos dessas tecnologias e depois decidir a tecnologia certa para qualquer aplicação”.

Saral Chauhan, líder de ativos sênior para McKinsey & Co.a que a eletrificação de caminhões de longa e longa é não econômica devido à falta de cobrança pública de rote suficiente e competitiva. “O custo do dólar de cobrança pública por quilowatt -hora é de duas a três vezes o que você gasta como frota se estivesse fazendo cobrança de depósito”, disse ele.

Perspectivas mistas para zevs

A Pesquisa da McKinsey de 200 frotas públicas e privadas dos EUA descobriu que dois terços estavam comprometidos com a descarbonização e mais da metade têm projetos piloto em andamento. Mas menos de 10% veem um caminho viável para os ZEVs em escala.

Nicholas Loughlan, diretor de tecnologia da CellCentric, disse que Longhaul Trucking é um jogo de eficiência. “O hidrogênio entra em jogo por causa de seu poder”, disse ele.

Tarek Abdel-Baset, engenheiro-chefe de sistemas de armazenamento de hidrogênio da Forvia, disse que a tecnologia de células de combustível continua a melhorar e melhorou em todas as métricas a cada ano.

“Uma coisa que vimos nos últimos 20 anos é a melhoria contínua nas células de combustível”, disse ele.

Os avanços técnicos e os refinamentos do produto devem ajudar a melhorar o custo total de propriedade das frotas. A CellCentric, uma joint venture entre a Daimler Truck e a Volvo Group, está desenvolvendo sua célula de combustível de próxima geração, que estava em exibição na ACT Expo. A célula de combustível será um pacote único com até 375 quilowatts-mais de 500 cavalos de potência-e pode cobrir 650 milhas. Loughlin disse que usará 20% menos combustível, terá uma redução de 40% de calor residual e 40% mais densidade de energia.

Atualmente, os veículos da Daimler Truck e Volvo HD são alimentados por dois sistemas BZA150 central do Cell, para 300 kW de energia contínua. Como a próxima geração será um único sistema em vez de duas células de combustível lado a lado, terá 40% menos complexidade.

Hyundai Xcient revelado

Hyundai revelou o iteração mais recente de sua classe 8 xcient Trator elétrico de células a combustível de hidrogênio durante o evento. “Foi atualizado, testado e adaptado especificamente para o mercado norte -americano. É capaz de mais de 450 milhas de alcance e pode reabastecer em menos de 20 minutos”, disse Jim Park, vice -presidente sênior de hidrogênio da Hyundai, em um discurso.

O novo XCIENT é alimentado por um sistema de células de combustível de hidrogênio de 180 kW, equipado com duas pilhas de 90 kW e uma bateria de 72 quilowatts-hora. Sob condições ideais, ele oferece um driving range de 450 milhas no máximo.

Desde o lançamento do Xcient na Suíça, a Hyundai acumulou mais de 8 milhões de milhas, segundo um executivo da empresa. (Hyundai Motor Co.)

A célula de combustível Xcient é o primeiro caminhão de células de hidrogênio produzido em massa do mundo, e a Hyundai é atualmente o único fabricante de caminhões que fornece tratores de células a combustível de hidrogênio da Classe 8 na América do Norte. Desde o lançamento do Xcient na Suíça, a Hyundai acumulou mais de 8 milhões de milhas, disse Park.

Durante um discurso, Jordan Choby, vice-presidente do PowerTrain do Grupo da Toyota, anunciou os planos da empresa de introduzir caminhões de serviço pesado da Classe 8 de Classe 8 de Classe 8 de Câmara de Combustível de Hidrogênio, como parte de um esforço para reduzir o número de trailers de trator a diesel, que atendem à Toyota America Parts Center, na Califórnia.

Jordan Choby, da Toyota, citou escalabilidade, tamanho e saída ao divulgar a tecnologia de células de combustível de sua empresa. (Trc cos.)

A Toyota também estreou sua tecnologia de célula de combustível de próxima geração na América do Norte, o sistema Toyota Gen 3 FC. A chegada preliminar nos EUA é esperada em ou após 2027. “Nosso novo sistema foi projetado para ser ainda mais modular para várias aplicações, graças à escalabilidade, tamanho e saída”, disse Choby.

Toyota aprende com a experiência

A Toyota está aprendendo com sua experiência no mercado de veículos de passageiros. “Continuamos a ultrapassar os limites dessa tecnologia, aproveitando sua escalabilidade para encontrar novas aplicações além dos veículos de passageiros. Isso inclui aplicações como trem de força para caminhões pesados ​​de classe 8 e para energia estacionária, entre outros”, disse Choby, acrescentando que a Toyota lançou o veículo de corredores da Miraii em 2014 e possui mais de 13.000 de abastecimento de veículos de células leves no Mirory.

O uso de hidrogênio em caminhões pesados, inclusive para distribuição de peças e veículos, representa uma oportunidade significativa para a Toyota reduzir as emissões de carbono no fabricante e para outros, disse Choby. “Estamos investindo em recursos que acreditamos que levará ao crescimento sustentável, tanto para nossas operações quanto para toda a cadeia de valor neste setor de transporte ainda em evolução”, disse ele.

O módulo de célula de combustível da próxima geração da Honda terá uma saída de 150 quilowatts, contra 80 no modelo atual. (Honda Motor Co.)

Módulo de célula a combustível da próxima geração da Honda, que está programado para iniciar a produção em 2027 e estar em exibição durante o evento, também apresentará melhorias na eficiência. Ele terá uma saída de 150 kW, contra 80 no modelo atual. Os custos de produção serão reduzidos pela metade e terão mais do que o dobro da durabilidade em comparação com o modelo atual. Sho Akabori, engenheiro principal da Honda, disse à TT que a Honda está buscando parceiros de negócios para obter produtos a células de combustível e está em discussões com OEMs.

O conceito de caminhão de célula a combustível de hidrogênio da Classe 8 da Honda foi revelado pela primeira vez na ACT Expo 2024 e estava em exibição no evento deste ano. Akabori disse que o caminhão alcançou um alcance de 500 milhas e será colocado na rede de logística da Honda. “Ainda estamos discutindo onde”, disse ele, observando que uma possibilidade é Michigan.

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Além das melhorias na eficiência, a Abdel-Baset da Forvia disse que houve inúmeros avanços no hidrogênio que podem dar à segurança dos usuários finais na segurança das células de combustível. “Códigos e padrões estão evoluindo. Existem todos os padrões da SAE, padrões ISO e, recentemente, o regulamento da NHTSA para a segurança de veículos foi divulgado e foi finalizado”, disse ele. “Os tanques são mais fortes que o aço no carro.”

Apesar da promessa de hidrogênio, o preço da molécula permanece alto e a demanda excede a oferta. Loughlin disse que a crescente demanda está desencadeando um investimento significativo na capacidade de produção. Quando essa produção estiver on -line, ele acredita que o setor alcançará um equilíbrio e os custos cairão.

Investindo em infraestrutura

Os fabricantes também estão investindo em abastecer a infraestrutura. A Toyota anunciou planos para que um novo posto de combustível de hidrogênio fosse construído no campus do NAPCC para apoiar os novos caminhões de hidrogênio na frota. Choby acrescentou que a Toyota planeja investir e se integrar verticalmente ao ecossistema de hidrogênio. A Toyota lançou um projeto que fabrica hidrogênio a partir de biomassa das fazendas de aves. “Por meio desse piloto, a Toyota está estudando como criar com sucesso uma economia circular sustentável livre de emissões”, disse ele.

Até os custos cairem e o custo total da diferença de propriedade se estreita, o LADRA da CellCentric disse que o apoio regulatório globalmente é fundamental.

Erik Neandross, presidente do Clean Transportation Solutions Group da TRC, a empresa de consultoria ambiental que organiza a ACT Expo, disse que o hidrogênio é um dos combustíveis alternativos que podem se beneficiar mais com um forte apoio federal e financiamento de pesquisa e desenvolvimento. “Estamos esperançosos de progresso podem continuar”, disse ele. “Claramente, permanece um alto nível de interesse.”

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