Die Zukunft schwerer Lkw: Wasserstoff oder Elektro?
In einer Zeit, in der das Bewusstsein für die Umweltauswirkungen von Transitfahrzeugen und Schwerlastfahrzeugen zunimmt, entscheiden sich viele Hersteller schwerer Lastkraftwagen zwischen Wasserstoff- und Elektrotechnologien, um ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Der Transportsektor trägt am meisten zur globalen Erwärmung bei, und obwohl Lastkraftwagen nur 101 TP3T aller Fahrzeuge auf der Straße ausmachen, tragen sie dazu bei, 25% der Gesamtemissionen des Sektors.
Deshalb war es für die Hersteller schwerer Lkw noch nie so wichtig, von Diesel- und Benzinkraftstoffen wegzukommen, und die Unternehmen nutzen diese umweltfreundlichen Alternativen als Kapital. Im Jahr 2020Allerdings waren von allen wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen nur 251 TP3T Nutzfahrzeuge oder Schwerlastwagen. Die größte Zahl davon waren Busse, von denen mehr als 5.000 im Einsatz waren.
Aber laut einer Studie von Information Trends, weit über 800.000 Bis 2035 werden Nutzfahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellen verkauft. Vorreiter bei der Wasserstoff-Infrastruktur ist Deutschland, das fast 100 Wasserstofftankstellen entlang ihrer Autobahnen.
Allerdings sind die Hersteller herausgefordert um die Emissionen der Flotte zu reduzieren und gleichzeitig eine effiziente Reichweite und einen zuverlässigen Service zu gewährleisten.
Die Produktion von Elektro-Schwerfahrzeugen verläuft viel schneller als die ihrer Wasserstoff-Pendants. Elektromarkt im Jahr 2021waren 670.000 Elektrobusse und 66.000 elektrische Schwerlast-Lkw auf der Straße. Schätzungen zufolge werden etwa 1 Million Bis 2030 werden elektrische Busse, Transporter und schwere Lkw im Einsatz sein.
Im Februar 2022 führten die EU-Mitgliedstaaten neue Gesetzgebung Darin wird festgelegt, dass emissionsfreie schwere Lkw (also sowohl Elektro- als auch Wasserstoff-Lkw) bis Mai 2023 einen Rabatt von mindestens 501 TP3T auf die entfernungsabhängige Straßenmaut erhalten müssen, was für viele Hersteller einen finanziellen Anreiz darstellt, auf umweltfreundliche Fahrzeuge umzusteigen.
Solche staatlichen Vergünstigungen in Verbindung mit ökologischen Anreizen führen dazu, dass sowohl Wasserstoff- als auch Elektrotechnologien bei den Herstellern immer beliebter werden. Allerdings bringen sie auch erhebliche finanzielle, logistische und ökologische Herausforderungen mit sich.
Wasserstoff
Vorteile:
- Sauberer Kraftstoff: Der einzige Abfall, der mit Wasserstoff entsteht, ist Wasserdampf. Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser gewonnen und ist nachhaltig, da er mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben wird.
- Energieeffizient: Bis zu 801 TP3T der Energie eines Benzinmotors gehen als Wärme verloren. Wasserstoff gibt nur 201 TP3T seiner Energie ab und verwendet 801 TP3T zum Antrieb des Autos.
- Ideal für Schwertransporte: Eine Batterie für ein Elektrofahrzeug muss sehr groß sein, um sowohl das Gewicht der Ladung als auch die zurückzulegende Distanz zu tragen. Wasserstoff bietet eine kompaktes Antriebssystem, mit schnellen Tankzeiten und großer Reichweite. Wasserstofffahrzeuge können an Ladestationen entlang standardisierter Lkw-Routen betankt werden. Einige Wasserstoff-Lkw können über 500 Meilen mit einer Tankfüllung und die Ladezeit kann genauso lange dauern wie das Tanken eines Dieselautos.
- Solide vorhandene Infrastruktur: Schon eine einzige Wasserstofftankstelle kann 50-100 LKWs pro Tag, während ein Elektrofahrzeug vielleicht 6-10. Wie bei Elektrofahrzeugen mangelt es jedoch auch bei Wasserstoff an der entsprechenden Infrastruktur. Dutzend Tankstellen in Großbritannien.
Nachteile:
- Grauer Wasserstoff: Während grüner Wasserstoff nachhaltig produziert wird, ist grauer Wasserstoff ein Schadstoff da er aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Derzeit sind mehr als 961 TP3T des verwendeten Wasserstoffs grau. Obwohl er viel billiger ist als grüner Wasserstoff, entstehen für jedes Kilo Wasserstoff 10 Kilo Kohlendioxid. Weltweit werden 70-75 Millionen Tonnen Wasserstoff produziert, wobei fast 1 Milliarde Tonnen Kohlendioxid verschwendet werden. Bis 2030 wird jedoch vorgeschlagen, dass 70% der weltweiten Elektrizität wird durch erneuerbare Energien erzeugt, was bedeutet, dass die Wasserstoffproduktion wesentlich umweltfreundlicher wird.
- Schwer zu bedienen: Wasserstoff muss hoch komprimiert um in ausreichenden Mengen in einen Tank gefüllt zu werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Außerdem kann es nur in speziellen Pipelines transportiert werden, und wenn es in flüssigem Zustand transportiert wird, muss es bei einer Temperatur von –263 Grad Celsius gelagert werden, was erhebliche Mengen an Energie verbraucht. Wasserstoff wird daher hauptsächlich dort verwendet, wo er produziert wird.
- Teuer: Kosten für grauen Wasserstoff $1-2 pro kgwährend grüner Wasserstoff kostet $5-7. Um die Wasserstofftechnologie umweltfreundlich zu halten, müssen die Hersteller grünen Wasserstoff verwenden. Obwohl dieser teuer ist und Diesel viel billiger ist, überwiegen die enormen Umweltvorteile von grünem Wasserstoff seine Kosten.
Elektrisch
Vorteile:
- Umweltfreundlich: Das wichtigste Verkaufsargument für ein Elektrofahrzeug ist offensichtlich seine Null-EmissionenIm Gegensatz zu Verbrennungsmotoren produzieren Elektro-Lkw während des Betriebs keine schädlichen Gase.
- Ideal für Schwertransporte: Bei einem Elektrofahrzeug müssen Sie nicht warten, bis der Antrieb seine optimale Leistung erreicht hat. Drehzahl, bevor das maximale Drehmoment einsetzt, was das Schleppen und Transportieren erleichtert. Elektro-Lkws brauchen weniger Gänge als ihre Benzin- und Diesel-Pendants, um die gleiche Leistung zu erzielen.
- Reduzierter Wartungsaufwand: Elektro-Lkw benötigen keinen Ölwechsel und keine Wartung der zugehörigen Teile, die sich mit der Zeit abnutzen. Sie haben auch keine Abgassysteme und Luftfilter, die gewartet werden müssen. Das bedeutet, dass sie erfordern weniger regelmäßige Wartung als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und können durch die Vermeidung von Fahrzeugausfallzeiten die Betriebskosten langfristig senken.
Nachteile:
- Reichweitenangst: Der durchschnittlicher Elektro-LKW können nur etwa 312 Kilometer zurücklegen, bevor sie wieder aufgeladen werden müssen; mit erweiterten Batterien sind es 480 Kilometer.
- Begrenzte Infrastruktur: Das SMMT (Society of Motor Manufacturers and Traders) hat jedoch darauf hingewiesen, dass 2,3 Millionen Ladepunkte werden in Großbritannien bis 2030 benötigt, um die steigende Nachfrage zu decken. Um dieses Ziel zu erreichen, müssten wir für den Rest des Jahrzehnts täglich 700 Ladestationen installieren. Die SMMT hat jedoch ein Pilotprojekt gestartet, das mit 20 Millionen Pfund staatlicher Förderung unterstützt wird. Ziel ist es, in ganz Großbritannien mehr als 1000 öffentliche Ladestationen zu installieren, was bedeutet, dass die elektrische Infrastruktur wächst.
- Temperaturen: Schwere Lkw sind oft extremen Temperaturen ausgesetzt. Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs kann sich verringern um 17% bei heißem Wetterund bis zu 41% bei kaltem Wetter, was eine erhebliche logistische Herausforderung darstellt.
- Produktion von Batterien: Obwohl Elektro-Lkw insgesamt umweltfreundlicher sind als Benzin- oder Diesel-Lkw, benötigen sie große Batterien aus Materialien wie Lithium, deren Gewinnung und Abbau eine erhebliche Menge an Energie erfordert. Man darf jedoch nicht vergessen, dass die Batterieproduktion nur einen Teil der Lebensdauer eines Elektrofahrzeugs ausmacht und die Fahrzeuge eine beträchtliche Zeit lang emissionsfrei fahren können.
Kurz gesagt: Wasserstoff bietet derzeit eine bessere Reichweite als Elektroantrieb, ist aber viel teurer, ihn nachhaltig zu erzeugen, und beiden Technologien fehlt die entsprechende Infrastruktur. Dabei darf die Verantwortung für die Umwelt nicht aus den Augen verloren werden. Obwohl diese Technologien noch einen weiten Weg vor sich haben, um ihre Umweltauswirkungen zu minimieren, sind sie zweifellos umweltfreundlicher als ihre Benzin- und Diesel-Pendants und können den Einfluss des Verkehrssektors auf die globale Erwärmung revolutionieren.
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