Zrozumienie stacji tankowania wodoru
Specjalne miejsca, zwane stacjami tankowania wodoru (HRS), służą do tankowania samochodów elektrycznych napędzanych ogniwami paliwowymi. Te stacje tankowania przechowują wodór pod wysokim ciśnieniem i wykorzystują specjalne dysze i rurociągi do dostarczania wodoru do pojazdów, w przeciwieństwie do tradycyjnych stacji paliw. System tankowania wodoru staje się kluczowy dla zasilania pojazdów z ogniwami paliwowymi, które wytwarzają jedynie ciepłe powietrze i parę wodną, w miarę jak ludzkość zmierza w kierunku transportu niskoemisyjnego.
Czym tankować samochód wodorowy?
Wysokosprężony wodór (H₂), zazwyczaj pod ciśnieniem 350 barów lub 700 barów w przypadku samochodów, jest wykorzystywany do zasilania pojazdów wodorowych. Aby efektywnie magazynować wodór pod wysokim ciśnieniem, jest on przechowywany w specjalnie zaprojektowanych zbiornikach wzmocnionych włóknem węglowym.
Jak działają stacje tankowania wodoru?
Tankowanie pojazdu wykonanego z wodoru wymaga kilku ważnych kroków: 1. Produkcja wodoru: Reformowanie pary wodnej z metanu (SMR), wykorzystanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych lub wynik procesu produkcyjnego to niektóre z niezależnych metod często stosowanych w celu produkcji wodoru.
- Sprężanie i magazynowanie gazu: w pobliskich zbiornikach magazynowany jest wodór, który po uprzednim całkowitym sprężeniu do wysokiego ciśnienia (350–700 barów).
- Wstępne schładzanie: Aby uniknąć uszkodzeń cieplnych podczas operacji szybkiego napełniania, wodór musi zostać schłodzony do temperatury -40°C przed dozowaniem.
4. Dozowanie: Pomiędzy zbiornikiem paliwa pojazdu a specjalnie zaprojektowaną dyszą tworzy się szczelne połączenie. Starannie kontrolowana procedura, która kontroluje zarówno ciśnienie, jak i temperaturę, umożliwia dopływ wodoru do zbiorników paliwa samochodu.
5. Systemy bezpieczeństwa: szereg funkcji ochronnych, takich jak systemy gaszenia pożaru, automatyczne wyłączniki i monitorowanie wycieków, gwarantują bezpieczeństwo operacji.
Paliwo wodorowe a pojazdy elektryczne
Czy paliwo wodorowe jest lepsze od paliwa elektrycznego?
Reakcja ta zależy od konkretnych scenariuszy użytkowania. Ponieważ 75–90% energii elektrycznej jest przetwarzane na energię elektryczną dostarczaną do kół pojazdu, samochody elektryczne zasilane akumulatorem są zazwyczaj bardziej przyjazne dla środowiska. Od czterdziestu do sześćdziesięciu procent energii zawartej w wodorze można przekształcić w energię napędową dla pojazdów z ogniwami paliwowymi zasilanymi wodorem. Pojazdy FCEV mają jednak zalety pod względem wydajności operacyjnej w niskich temperaturach, żywotności (300–400 mil na jednym zbiorniku) oraz czasu tankowania (3–5 minut w porównaniu z ponad 30 minutami szybkiego ładowania). W przypadku dużych pojazdów (ciężarówek, autobusów), gdzie szybkie tankowanie i pokonywanie dużych odległości są istotne, wodór może okazać się bardziej odpowiedni.
| Aspekt | Pojazdy z ogniwami paliwowymi wodorowymi | Pojazdy elektryczne na baterie |
| Czas tankowania/ładowania | 3-5 minut | Od 30 minut do kilku godzin |
| Zakres | 300-400 mil | 200-350 mil |
| Efektywność energetyczna | 40-60% | 75-90% |
| Dostępność infrastruktury | Ograniczone (setki stacji na całym świecie) | Rozległy (miliony punktów ładowania) |
| Koszt pojazdu | Wyższa (droższa technologia ogniw paliwowych) | Stawanie się konkurencyjnym |
Koszt i względy praktyczne
Ile kosztuje tankowanie samochodu wodorowego?
Obecnie tankowanie samochodu napędzanego wodorem z całego zbiornika (około 5–6 kg wodoru) kosztuje od 75 do 100 dolarów, co daje zasięg 300–400 mil. To daje około 16–20 dolarów za kilogram wodoru. Ceny różnią się w zależności od lokalizacji i oczekuje się ich spadku wraz z rozwojem produkcji i postępem w wykorzystaniu przyjaznego dla środowiska wodoru. Niektóre regiony oferują zniżki, które obniżają koszty dla klientów.
Czy normalny silnik samochodowy może być zasilany wodorem?
Choć nie jest to powszechne, tradycyjne silniki spalinowe można dostosować do pracy na wodorze. Rozruch przed zapłonem, wysoka emisja tlenków azotu i problemy z magazynowaniem to niektóre z problemów, z którymi silniki spalinowe napędzane wodorem muszą się zmagać z biegiem czasu. Obecnie niemal wszystkie samochody napędzane wodorem wykorzystują technologię ogniw paliwowych, która wykorzystuje wodór i tlen z otoczenia do wytwarzania energii napędzającej silnik elektryczny, a jedynie woda jest produktem ubocznym.
Który kraj wykorzystuje najwięcej wodoru jako paliwa?
Z ponad 160 stacjami tankowania wodoru i ambitnymi planami budowy 900 stacji do 2030 roku, Japonia jest obecnie światowym liderem w wykorzystaniu paliwa wodorowego. Inne ważne kraje to:
Niemcy: Ponad 100 stacji, z czego 400 zaplanowano do 2035 r.
Stany Zjednoczone: Z około 60 stacjami, głównie w Kalifornii
Korea Południowa: szybki rozwój, prognozowane 1200 stacji do 2040 r.
Chiny: Dokonywanie ważnych inwestycji, obecnie działa ponad 100 stacji
Globalny wzrost liczby stacji tankowania wodoru
W 2023 roku na świecie działało około 800 stacji tankowania wodoru; przewiduje się, że do 2030 roku liczba ta wzrośnie do ponad 5000. Dzięki dotacjom rządowym i zaangażowaniu producentów w rozwój ogniw paliwowych, Europa i Azja są liderami w tym zakresie.
Skupienie się na pojazdach ciężkich: rozbudowa infrastruktury wodorowej dla pojazdów ciężarowych, autobusów, pociągów i zastosowań morskich
Czas publikacji: 16-12-2025
