Wasserstoff- & Null-Emissions-Technologie auf der ACT Expo vorantreiben

Bedürfnisse von Wasserstofffahrzeugen und Null-Emissions-Technologie auf der ACT Expo erfüllen

Shiv Shankar, Senior Global Market Manager

Emissionsreduktion und Effizienz sind Treiber für Automobil-OEMs, und neue saubere Transporttrends und -technologien waren auf der diesjährigen Advanced Clean Transportation (ACT) Expo in Kalifornien voll ausgestellt.

Die Transportindustrie entwickelt sich, und die ACT Expo hat sich in den vergangenen Jahren entsprechend verschoben. Heute ist ein Großteil der Show scharf fokussiert auf Null- und Niedrigemissionsfahrzeuge – Technologien, die viele als Zukunft des Transports sehen.

Das passiert aus einigen Gründen. Neue Akteure betreten Transport- und Mobilitätsraum, disruptieren typische Modelle sowohl von Technologie als auch Geschäftsbetrieb. Neue Anreize sind global in Märkten vorhanden, um neue Entwicklung in sauberer Transporttechnologie anzuregen und Emissionen einzudämmen. Deshalb wird es ernster genommen als je zuvor.

Eines war klar während meiner Zeit auf der Show: Während Technologie sich entwickelt, entstehen neue Herausforderungen für OEMs, die Erfolg suchen. Hier sind einige Schlüsselbeobachtungen von der ACT Expo 2019:

Leistung, Reichweite und Infrastruktur-Herausforderungen

Mehrere Faktoren werden die erhöhte Adoption sauberer Technologiefahrzeuge und -ausrüstung beeinflussen, und Lieferanten arbeiten an Lösungen.

Ein Spotlight liegt auf Elektrofahrzeugen (EVs). Heutige reine EVs sind sauber, und da Batteriekosten weiter sinken, werden diese Fahrzeuge zu kosteneffektiven Lösungen für Kurzstreckenpendeln. Sie haben jedoch inhärente Herausforderungen. Beispielsweise müssen Flottenbetreiber im Schwerlast- und Nutzfahrzeugbereich auf umfangreiche Batteriereichweite vertrauen können, um Lasten über lange Distanzen zu transportieren. Ladezeit ist auch ein Problem – Ladezeiten von 30 Minuten bis 10 Stunden. Diese Fahrzeuge müssen auch auf Ladestationeninfrastruktur vertrauen können – von der vieles außerhalb spezifischer geografischer Gebiete noch nicht existiert. Schließlich sind Rohstoffe für EV-Batterieherstellung etwas knapp, besonders in den USA. Werden sie knapper, können Kosten steigen, und es wird eine weitere signifikante Abfallmanagement-Herausforderung geben, wenn viele dieser Batterien ihr Lebensende erreichen.

Das macht eine alternative Technologie zunehmend attraktiv: Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge. Diese nutzen Wasserstoffgas und Sauerstoff, um einen Elektromotor anzutreiben und können praktische Vorteile liefern: Null Emissionen, hohe Leistung, und das für Schwerlastanwendungen erforderliche Drehmoment. Bei Erzeugung mit sauberer, erneuerbarer Energie können diese Fahrzeuge echte Null-Emissionen erreichen. Es gibt auch weniger Nachteile. Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug-OEMs haben vielversprechende Reichweiten demonstriert, die traditionellen Technologien entsprechen (über 300 Meilen), plus Potenzial für schnellere Betankung an Wasserstofftankstellen.

Obwohl es auch Infrastrukturlimitierungen für Wasserstofftransport aktuell gibt, machen einige OEMs beträchtliche Investitionen, um das zu ändern. Nikola Corporation, ein auf E-Sattelzugmaschinen und Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge spezialisiertes Unternehmen und Hauptbühnen-Präsentator auf der ACT Expo, hat zugesagt, 700 Wasserstofftankstellen in den USA bis 2028 zu bauen. Indem es sowohl Fahrzeugproduktion als auch Infrastrukturprobleme gleichzeitig angeht, könnte das einzigartige Geschäftsmodell diese Fahrzeuge für Endnutzer attraktiver machen.

Effiziente Infrastruktur für Wasserstofffahrzeuge schaffen

Zuverlässige Infrastruktur für Wasserstofffahrzeuge zu schaffen, ist Schlüssel, um sie zu tragfähiger Technologie im kommerziellen und Konsumentenraum zu machen. Sichere, effiziente Wasserstoffspeicherung in Fahrzeugen und an Wasserstofftankstellen ist ein wichtiger Teil dieser Gleichung.

Für praktische On-Road-Anwendungen müssen einige Dinge berücksichtigt werden. Wasserstoff hat die höchste Energie pro Masse jedes Kraftstoffs, aber niedrige Energie pro Volumeneinheit, was fortschrittliche Speichermethoden erfordert, die das Potenzial für höhere Energiedichte liefern können. Flüssigwasserstoff erfordert kryogene Temperaturen für Speicherung, was ihn aktuell weniger attraktiv für Fahrzeuge macht. In gasförmiger Form erfordert Wasserstoffspeichereffizienz Hochdrucktanks und Kraftstoffsysteme typischerweise 350 bis 700 bar in Fahrzeuganwendungen, entsprechend typischem Pkw bis Nutzfahrzeug.

Wasserstoffspeichereffizienz und -eindämmung muss über gesamte Lieferkette gelingen. Wasserstoff wird entweder vor Ort erzeugt oder via Röhrenanhänger zu Wasserstofftankstellen geliefert, wo er für stationäre Speicherung in Vor-Ort-Tanks komprimiert wird. Von diesen Tanks wird das Gas zum Endnutzer-betriebenen Spender – der Wasserstoff-Version einer typischen Zapfsäule – transferiert, wo es schließlich das Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug füllt. Wichtig: Drücke an Tankstellen müssen noch höher sein – zwischen 900 und 1.000 bar – um Druckbedürfnisse in den Fahrzeugen selbst effektiv zu decken.

Akzeptable Hochdrücke aufrechtzuerhalten und kostspielige Lecks an jedem Punkt der Wasserstofftransportinfrastruktur zu verhindern, ist kritisch, um die Technologie tragfähig, effizient und praktisch für diverse Transportanwendungen zu machen. Design und Materialauswahl für diese neue Art Wasserstoffkraftstoffarchitektur müssen diese Hochdrücke und leckagefreie Leistung berücksichtigen.

Dies sind nur einige der sauberen Transporttrends in der Industrie, die es wert sind, verfolgt zu werden. Zu einer nachhaltigeren Zukunft beizutragen ist wichtig, und wir bei Swagelok sind verpflichtet, unseren Support, Assistance und Qualitätsprodukte für OEMs bereitzustellen, die an Entwicklung tragfähiger Null- oder Niedrigemissions-Fahrzeugtechnologie in kommenden Jahren und Jahrzehnten arbeiten. Wir haben umfangreiche Erfahrung in Materialwissenschaft, extremen Drücken und Temperaturen, und zuverlässigen leckagefreien Verbindungen in kritischen Anwendungen. Wir sind verpflichtet, diese Expertise auf saubere Transportbedürfnisse anzuwenden. Kundenerwartungen zu Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit zu erfüllen, hängt davon ab.