Sreda, 24. 11. 2021, 22.15
3 leta
Stephan Herbst - tehnični vodja programa vodika pri Toyota Motor Europe
Strokovnjak na obisku v Sloveniji: ta pogon bo zamenjal dizle
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
4,93
25
Stephan Herbst je eden vodilnih strokovnjakov za področje uporabe vodika kot pogona v različnih prevoznih sredstvih.
Avtomobile prihodnosti bodo očitno poganjali elektromotorji, odprto pa je vprašanje, kakšen bo vir pogonske energije in kako jo bomo hranili. Električne avtomobile že poznamo, a kot pogon v avtomobile, avtobuse, tovornjake, ladje in podobno prihaja tudi vodik. "Obe tehnologiji se bosta dopolnjevali in to za skupni cilj, ki je dekarbonizacija prometa," pravi Stephan Herbst, strokovnjak iz Bruslja, ki pri Toyoti v Evropi vodi razvoj pogonskega programa vodika in vodikovih gorivnih celic.
"Pri Toyoti nameravamo imeti do leta 2030 osem milijonov elektrificiranih avtomobilov, od tega dva milijona takih brez izpustov. To bo kombinacija električnih in vodikovih avtomobilov. Cilj ni eno ali drugo, temveč ogljična nevtralnost,” je za Siol.net povedal Stephan Herbst, ki je pri Toyoti generalni direktor programa vodikovega pogona in je bil zadnje dni na obisku v Sloveniji.
Čeprav v avtomobilski industriji zadnja leta govorimo predvsem o električnih vozilih z vgrajeno baterijo, tudi iskanje pogonske energije v vodiku nikakor še ni izumrlo. Vodik kot eden izmed alternativnih pogonov prihodnosti celo pridobiva svoj zagon in na pravi trenutek še čaka. Za hiter učinek dekarbonizacije prometa so električni avtomobili trenutno primernejši, toda celotna mobilnost - od avtomobilov do letal, tovornjakov dom ladij - bo brezogljičnost brez uporabe vodika težko dosegla.
Polnjenje posode z vodikom traja le nekaj minut, kar je tudi ena izmed prednosti pred klasičnimi električnimi avtomobili.
Kje ima vodik kot pogon že velik potencial? To so trije scenariji ...
Herbst trenutno uporabo vodika vidi predvsem v treh scenarijih. Prvi je v primeru pomanjkanja elektrike iz obnovljivih virov v posamezni državi. Mnoge države, tudi na primer Nemčija, bodo morale tako imenovano zeleno energijo uvažati. Za transport energije prek dolgih razdalj pa je po njegovih izračunih ceneje prepeljati molekule vodika kot elektriko. Vodik lahko pomaga v primeru pomanjkanja energije v omrežju. Električna polnilnica ob avtocesti ima ob koncu tedna lahko porabo enakovredno mestu s 25 tisoč prebivalci. Glede na število polnilnic bo potrebe po elektriki veliko. Pri vodiku bodo lahko z eno polnilnico predvidoma zadostili več potrebam. Nato so tu še težja vozila, kot so tovornjaki, avtobusi in tudi kombiji. Pakiranje energije je v primeru vodika bolj kompaktno kot pri elektriki. Vodik je tudi bolj smiseln pri družbah, ki se ukvarjajo s prevozi in kjer je vsaka minuta, ko vozilo stoji in se ne premika, zelo dragocena.
"Obe tehnologiji pa se dopolnjujeta in pripomoreta k dekarbonizaciji," še enkrat poudarja Hebrst.
Toyota je ena redkih avtomobilskih znamk, kjer nudijo serijski avtomobil s pogonom na vodik.
Zaradi redkih polnilnic je mogoče za zdaj s takim avtomobilom voziti le v redkih evropskih državah.
Trenutno se veliko dogaja na trgu električnih avtomobilov, kje pa smo trenutno z uporabo vodika kot pogonske energije?
V prvi generaciji smo pri Toyoti prodali okrog deset tisoč miraijev. Zdaj je na cestah druga generacija. Prodajne številke so v primerjavi z električnimi avtomobili še zelo majhne. Potrebujemo pač polnilno infrastrukturo. To je pogosto vprašanje, ali je bila prej kokoš ali jajce. Torej ali potrebujemo najprej polnilno infrastrukturo ali avtomobile? Zame je odgovor logičen. Če ne bo polnilnic, kupci ne bodo želeli takega avtomobila, saj ga v praksi ne bodo mogli uporabiti. Ko bomo imeli polnilnice, bo treba ustvariti nov poslovni sistem zanje. Pri tem ustvarjamo različna partnerstva, ki bodo ta ekosistem z dodatnimi produkti omogočala. Vse to pa vpliva, da je razcvet vodikovih avtomobilov trenutno še počasen.
Kako bi posplošeno napovedali uporabo vodika v osebnih in tovornih vozilih?
Vse, kar danes poganja dizel, bo jutri poganjal vodik. Vse, kar danes za pogon uporablja bencin, bo postalo elektrika. Tako je to najlažje pojasniti.
Toda skupni imenovalec obeh tehnologij je elektromotor in tudi z njim povezan način vožnje. Torej glede elektromotorja ni dileme, vprašanje je le, kako hraniti pogonsko energijo?
Vsekakor. Prihodnost je električni motor in vprašanje je le, ali energijo hraniti v baterijah ali pa v posodi za vodik.
Toyotin sistem pogona z uporabo vodikovih gorivnih celic.
Kaj pa negativne strani vodika kot pogonske energije pri avtomobilih? Vprašljiva je predvsem velika energetska izguba ob prenosu do koles …
Učinkovitost prenosa energije iz rezervoarja do koles je pri električnem avtomobilu res boljša. Ta električno energijo uporablja neposredno in kjer je to mogoče narediti, bo to nedvomno tudi pravi način v prihodnje. V nekaterih primerih pa to ni mogoče, na primer ob pomanjkanju tako imenovane zelene elektrike, pri omejitvah omrežja ali pa ob potrebah po daljših dosegih. Ni pa dobro primerjati le dveh tipov avtomobila, gledati moramo na celoten sistem. V nekaterih državah imamo v določenih obdobjih na primer višek elektrike iz obnovljivih virov, ki pa ga še ne moremo izkoristiti. S tem viškom bi lahko proizvajali pravi zeleni vodik in to bi spet združilo dve tehnologiji za dejansko isti skupni cilj. V primeru miraia danes 5,6 kilograma vodika zadošča za okrog 600 kilometrov dosega. Polnjenje traja pet minut. V primerjavi s prvim prototipom se je izkoristek energije povečal za petdesetkrat.
Najbolj znana serijska avtomobila s pogonom na vodik imate danes pri Toyoti in Hyundaiu. Tudi nekaj drugih proizvajalcev razvija to tehnologijo. Ali res verjamejo vanjo tako trdno kot vi ali jo vidijo le kot rezervni načrt B, če se z električnimi načrti kaj ponesreči?
Ne morem govoriti za druge proizvajalce. Toda pri BMW je vodik zdaj del njihove uradne strategije, tudi Stellantis stavi na vodik pri delu svoje tovorne flote kot so kombiji. Tam so videli, da potrebujejo vozila, kjer bo pomembno imeti daljši doseg in hitrejše polnjenje. Spet poudarjam primernost vodika za razne dostavne službe. Tam vozniki pogosto vozil ne vračajo v podjetje, temveč jih odpeljejo s seboj domov. Zjutraj zato potrebujejo učinkovito polnjenje, da je vozilo nared za nov delovni dan.
Toyotin prvi prototip z uporabo vodika iz leta 2002.
Kako pa kaže s stroški, ki so predvsem pri vodikovih polnilnicah izjemno visoki?
Danes polnilnica stane milijon evrov, še pred nekaj leti je bila cena dvojna. Takrat je bilo še veliko prototipnih polnilnic, zdaj pa prihaja standardizacija in to niža stroške. Osnovni cilj je, da bi leta 2030 postal vodik že najcenejša izbira za segmente, kot so avtobusi, tovornjaki, različni prevozi in podobno.
Smo zdaj prišli do točke, ko se politika glede dekarbonizacije in resnejšega sprejemanja izzivov segrevanja ozračja ne more več premisliti? Vprašam, ker so pred desetimi leti v Evropi "dobri stari" dizel še vsi močno opevali, do prihoda Tesle in afere Dieselgate pa o električnih vozilih še nihče ni resno razmišljal?
V primerjavi z razmerami pred desetimi ali petnajstimi leti določene razlike vendarle so. Danes imamo Pariški sporazum in resnejše sprejemanje dekarbonizacije. Velike države, ki predstavljajo 75 odstotkov skupnega BDB, so dekarbonizacijo sprejele kot del svoje nove podobe in gospodarstva. To je zato pomembna temeljna sprememba. Poti nazaj več ni in to je največja razlika v primerjavi z nekdanjimi razmerami. Strinjam pa se, da imajo politične odločitve lahko na razvoj mobilnosti zelo velik vpliv.
Osnovni pogoj učinkovite elektrifikacije pa je elektrika iz obnovljivih oziroma naravnih virov. To velja tako za klasične električna vozila kot za pridobivanje "zelenega" vodika. Bomo imeli te do okolja prijazne elektrike dovolj? Ste tudi vi na strani jedrske energije?
To vprašanje je odvisno od energijske politike države in tu so pristopi različni. Francija vse stavi na jedrsko energijo, Nemčija pa na obnovljive vire elektrike. Toda proizvodnje velikih količin obnovljive energije za transport, kemično in jeklarsko industrijo ne bo dovolj in Evropa jo bo morala uvažati. Tu se nato pojavi vprašanje, kje jo dobiti in kako jo pripeljati sem. Ko sem že dejal, je na daljše razdalje cenejše prenesti molekule kot elektrone. Pri proizvodnji zelenega vodika nastajajo novi trgi kot so Portugalska, Španija, Maroko, Čile, Islandija, tudi v Savdski Arabiji ga že proizvajajo. Ta vodik je nato mogoče prepeljati v Evropo.
"Okrog leta 2030 bodo avtomobili s pogonom na vodik že cenovno sprejemljivi in takrat za to tehnologijo pričakujem točko preloma," napoveduje Herbst.
Kdaj pričakujete, da bomo na cestah že videli več avtomobilov s pogonom na vodik?
Točko preloma napovedujem za leto 2030. Prva generacija miraia je bila na primer namenjena tistim, ki so želeli ekološko prijazen avtomobil in so bili zanj pripravljeni plačati več. Z drugi miraijem stopamo proti drugemu in največjemu delu kupcev, ki želi nove alternativne pogone, a zanje ni pripravljen plačati več. Leta 2030 pričakujem točko preloma, ko bo vodik kot pogon postal najcenejša možnost.
Toda govorite o cenovni dostopnosti avtomobila, spet pa bi se vrnil k polnilni infrastrukturi. Je dovolj politične volje in navsezadnje denarja, da bo infrastruktura omogoča prodajo takih avtomobilov?
Veliko dejavnikov vpliva in vodi v pravo smer. Pomemben korak je bilo tudi pismo o nameri, ki so ga podpisali predsedniki Stellantisa, BMW, Hyundaija in Toyote. Štirje proizvajalci so tam zapisali, da vodik nedvomno prihaja in to so poslali v Bruselj. Evropska unija je v osnutku strategije o alternativnih pogonskih virih zdaj že predvidela obvezne polnilnice ob pomembnejših koridorjih na vsakih 150 kilometrov. Te bodo morale imeti tudi polnilno možnost za osebne avtomobile. Evropska unija je tako vodik izenačila z električnimi avtomobili, kjer so podobne direktive o gradnji infrastrukture že obstajale.
Avtomobili, tovornjaki in avtobusi si danes ne morejo deliti na primer istega dizelskega motorja. Pri vodiku je drugače, saj lahko pakete vodikovih gorivnih celic uporabijo v različnih vozilih. Paketi celic iz miraia na primer že poganjajo tudi prve avtobuse in tovornjake.
Svoj doktorat ste opravili iz zanimive teme obvladovanja stroškov pri vprašanjih ekologije. Nam lahko poveste kaj več o tem?
To je bilo že dolgo nazaj. Študiral sem ekonomijo in ta doktorat delal še pri Volkswagnu. Izhodiščno vprašanje raziskave je bilo, kako spremeniti sistem računovodstva, da bi pri vsakem avtomobilu v stroškovni vidik vključili tudi okoljevarstveni vidik. Recimo, kako vključiti strošek recikliranja. Pred tem se je nakupni oddelek ukvarjal le s stroškom komponent. Kaj bo z njimi čez nekaj let, jih ni zanimalo. Recikliranje še ni bilo pomembno, danes je drugače. Doseči moramo 95-odstotno recikliranje avtomobila, kar je direktiva Evropske unije. Če v izračun maloprodajne cene vključimo strošek recikliranja, konkurenca pa to postavko odstrani, imamo dražji avtomobil.
Nekaj časa ste delali tudi na Japonskem. Kaj bi rekli, kako je videti pogled na naš planet tako od daleč? Tu smo zaprti v majhni Evropi, mi še v manjši Sloveniji in pogosto si zatiskamo oči, da živimo vsi skupaj pod streho istega planeta?
Vsako potovanje ali selitev daleč od Evrope posamezniku spremeni pogled na svet in mu razširi obzorja. Japonska je specifičen primer, saj je uvoznik energije. Prihodnja ekonomija bo zato tam slonela na energiji, ki jo bo mogoče uvažati. Zato v ospredje postavljajo prav vodik, ki ga bo lažje uvoziti kot elektriko. Ustanovili so japonsko vodikovo zvezo, ki ima že okrog 250 partnerjev iz različnih sektorjev. Do leta 2050 želijo doseči proizvodno kapaciteto 100 milijonov ton vodika. Japonci znajo postaviti cilj in mu nato s pomočjo celotne industrije dolgoročno slediti.
25