Camiones eléctricos pesados, ¿batería o hidrógeno?

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El gobierno del Reino Unido ha iniciado una investigación en la que va a invertir 200 millones de libras esterlinas (unos 237 millones de euros) para averiguar cuál es el futuro del transporte de mercancías por carretera. Durante un período de tres años, tratará de comprender las ventajas económicas para descarbonizar un sector que es responsable de alrededor del 5 % de las emisiones totales de carbono del país. Para ello estudiará las ventajas económicas de una flota de camiones eléctricos alimentados por baterías y otra de pila de combustible de hidrógeno y la infraestructura necesaria para alimentarlos.

El programa se apoya en el objetivo del gobierno del Reino Unido de garantizar que todos los vehículos pesados ​​(HGV) nuevos vendidos en el Reino Unido en 2040 sean cero emisiones. Se iniciará a finales de este año y tendrá una duración de tres años. Un camión promedio con una vida útil de poco menos de siete años contribuiría significativamente a los planes del país de alcanzar el objetivo cero emisiones netas para 2050.

“El plan podría hacer que se desplieguen cientos de vehículos pesados ​​cero emisiones en todo el país lo que supondrá un ahorro económico a la industria, gracias a que los costes generales de funcionamiento de los vehículos eléctricos son inferiores a los equivalentes de gasolina y diésel”, asegura el Departamento de Transporte. «Las entregas más eficientes permitirán a su vez a las empresas de transporte mantener bajos los precios de los productos y proteger a los clientes del aumento de los costes». El Departamento de Transporte describió también los resultados clave que busca el programa realizando una comparación entre las tecnologías de las baterías electroquímicas y la de la pila de combustible de hidrógeno.

Basándose en seis estudios de viabilidad realizados anteriormente, incluido uno de Leyland Trucks que implementó 20 vehículos pesados ​​eléctricos a batería DAF para su uso en organizaciones del sector público, el gobierno emitirá una convocatoria abierta para que los fabricantes, los proveedores de energía y los operadores de flotas e infraestructuras muestren su tecnología.

El debate baterías-hidrógeno

El debate entre los camiones de hidrógeno y los eléctricos sigue plagado de afirmaciones y contradicciones en ambos bandos. Recientemente, Elon Musk se refirió al hidrógeno como «la cosa más tonta que podría imaginar para el almacenamiento de energía». Mientras, Nikola Motors, pionero en los camiones que emplean esta tecnología, ha sido atacada con argumentos confusos que mezclaban las capacidades de la tecnología con las afirmaciones engañosas de su CEO.

A principios de este año, el Instituto Fraunhofer publicó un informe que afirmaba que era poco probable que el hidrógeno jugara un papel importante en los camiones debido a sus elevados costes en comparación con las baterías. Pero sus defensores, como es el caso de Hyzon Motors, responden argumentando que las redes eléctricas tendrán dificultades para hacer frente a una gran cantidad de vehículos pesados ​​cargando a la vez. Además, los desafíos de la cadena de suministro de baterías ya se están viendo severamente limitados en la producción de los vehículos eléctricos para particulares.

Scania, el fabricante de camiones propiedad de Volkswagen, también ha dado un giro sorprendente en su visión del hidrógeno. Habiendo descartado el año pasado este combustible como una forma de descarbonizar el transporte pesado, la compañía anuncia que desarrollará 20 camiones eléctricos de celda de combustible con el fabricante estadounidense de celdas de combustible y electrolizadores Cummins como parte del proyecto HyTrucks liderado por Air Liquide. El proyecto tiene como objetivo poner en circulación 1.000 camiones de hidrógeno en las carreteras de Bélgica, los Países Bajos y el oeste de Alemania para 2025, junto con la infraestructura de reabastecimiento de combustible necesaria.

La característica clave que diferencia a ambas tecnologías es la densidad de energía. Si bien en un vehículo particular la famosa “ansiedad de rango” parece desaparecer cuando se cuenta con autonomías de 450 kilómetros, para los vehículos pesados es una cifra complicada de alcanzar. Los ingenieros y diseñadores deben escalar las baterías para proporcionar más distancia, lo que eleva el coste del vehículo y su peso, reduciendo su capacidad de carga.

Cuanto más grande es un vehículo, y cuanto más tiempo se requiere para cargar la batería, mayor es la interrupción de sus operaciones, y es ahí donde el hidrógeno tiene ventaja. El rendimiento técnico de los vehículos eléctricos de baterías se ve socavado cuando se trata de camiones pesados. Las pilas de combustible de hidrógeno ofrecen una densidad de almacenamiento de energía mucho mayor que las baterías de iones de litio, una mayor autonomía de conducción, un peso reducido y un tiempo de recarga mucho más corto.

Es probable que Semi de Tesla , por ejemplo, tenga un peso de batería de 4,5 toneladas cuando ingrese al mercado en 2022 o 2023, lo que le dará una densidad de energía de alrededor de 5 MJ por kilogramo. El gas de hidrógeno es 100 veces más denso en energía que una batería de iones de litio. Durante la próxima década, es probable que los camiones de celdas de combustible diseñados por Nikola e Hyzon proporcionen al menos el doble de la densidad de energía de los sistemas alimentados por baterías, mientras tratan de reducir los precios de compra en un 70 %.

El reabastecimiento de hidrógeno de un camión con una autonomía de 800 kilómetros puede realizarse en solo 15 minutos, mientras que la recarga de la batería que proporcione esa misma autonomía puede tardar del orden de seis horas con las potencias de recarga existentes hoy en día. Sin embargo, estas ventajas tienen que competir con otra realidad. El hidrógeno es mucho menos eficiente en lo que respecta al consumo de electricidad que los vehículos eléctricos de batería. La eficiencia del pozo a la rueda para producir hidrógeno verde y luego usarlo en una celda de combustible es del 35 %, mientras que las baterías pueden proporcionar eficiencias del 70 % o el 80 %.

Los camiones eléctricos con ambas tecnologías están empezando a entrar en el mercado. Los camiones piloto de hidrógeno de Hyzon Motors llegarán a partir de este año, mientras que el XCIENT de Hyundai ya ha sido entregado a los primeros clientes en Suiza. En cuanto a los modelos eléctricos, se han lanzado modelos como el VNR Electric de Volvo, el Class 8 T68oE de Kenworth y el Mercedes-Benz eActros LongHaul de Daimler. Teniendo en cuenta que las rutas logísticas son bastante predecibles, la infraestructura no tiene por qué ser una barrera masiva para el despliegue. Los operadores de flotas pueden implementar camiones de pila de combustible con un mayor alcance instalando las estaciones de servicio justas que se precisan.

Las celdas de combustible de hidrógeno también se encuentran en una etapa de desarrollo mucho más temprana que las baterías de iones de litio. Pero gracias al apoyo de los gobiernos de Asia y Europa, la curva de reducción de costes de la tecnología será más pronunciada en los próximos años. Una vez que disminuya el coste de producción de las celdas de combustible y la tecnología de licuefacción, la escalabilidad de los tanques de hidrógeno permitirá un menor coste de propiedad.

Con la caída de los costes del hidrógeno y las ventajas económicas que obtendrían los operadores, Rethink Energy adelanta que se alcanzará la paridad entre los camiones de celdas de combustible y los camiones de energía fósil en términos de coste de propiedad en 2026, lo que provocará un aumento en la demanda antes de 2035. En esta fecha, 1,5 millones de camiones y autobuses de celdas de combustible entregarán bienes y transportarán pasajeros en todo el mundo, antes de que se produzca un aumento exponencial a casi 24,7 millones en 2050.

En este punto, los camiones de hidrógeno podrían representar más del 80 % de las ventas de vehículos nuevos, impulsadas por la respuesta a la presión de los inversores en torno al cambio climático de las empresas de logística. Se complementará con otro 13,3 % del mercado que será ocupado por modelos eléctricos de batería que se usan con menos frecuencia. Mientras, los camiones que funcionan con combustibles fósiles caerán de 14 millones a solo 5 millones para 2050, después de alcanzar un máximo de casi 25 millones a principios de la década de 2030.

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