Vety haastaa kuorma-autoissa akkuteknologian

Päästövähennykset ja tätä kautta liikenteen sähköistyminen ovat isoja teemoja niin Suomessa kuin koko maailmassakin. Vaikka akkuteknologia kehittyy ja latausinfra laajenee jatkuvasti, on polttokennoteknologia nousemassa etenkin raskaankaluston varteenotettavimmaksi sähköistysratkaisuksi.
Hyundai aloittaa vetykuorma-autoprojektin Sveitsistä, koska päästöttömät autot ovat siellä vapautettu kovista tiemaksuista. Sveitsissä vedyn käyttö ja tuotanto teollisuudessa on laajaa, joten tankkausinfran rakentaminen on tehokasta. Konseptissa autot vuokrataan, joten kuljetusyritysten ei tarvitse investoida alkuvaiheessa kalustoon. Ensimmäiset 10 XCIENT vetykuorma-autoa aloittavat operoinnin loppukesän aikana.
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Hyundai esitteli heinäkuun alussa HDC-6 Neptune -konseptin koreassa H2 Mobility and Energy 2020 -näyttelyssä. Sarjatuotannossa tämä on noin 3–4 vuoden kuluessa ja toimintasäteeksi arvioidaan jopa 1 000 kilometriä.
Hyundai esitteli heinäkuun alussa HDC-6 Neptune -konseptin koreassa H2 Mobility and Energy 2020 -näyttelyssä. Sarjatuotannossa tämä on noin 3–4 vuoden kuluessa ja toimintasäteeksi arvioidaan jopa 1 000 kilometriä. Kuva: Valmistaja

Hyötyajoneuvot liikkuvat pääosin dieselillä. Vuonna 2019 Euroopan Unionin alueella rekisteröidyistä pakettiautoista 92,8 prosenttia ja kuorma-autoista 97,9 prosenttia liikkui dieselin voimalla. Vaihtoehtoisista polttoaineista suurimmassa nosteessa ovat tällä hetkellä nesteytettyä ja paineistettua maakaasua käyttävät sovellukset. Vaikka niiden rekisteröinnit ovat 71 prosentin kasvussa, on kaasukäyttöisten kuorma-autojen markkinaosuus silti ainoastaan 1,7 prosenttia. Sähkökäyttöisten kuorma-autojen rekisteröinnit ovat huimassa 109,2 prosentin kasvussa. Tällä ei tosin saada kuin 747 rekisteröityä autoa ja 0,2 prosentin markkinaosuus kokonaispotista. Pakettiautoissa sekä sähkön että kaasun osuudet ovat liki samat, eli noin 1,3 prosenttia kokonaisrekisteröinneistä. Fossiilivapaaseen liikenteeseen on siis vielä pitkä matka.

Muna/kana -tilanne

Vetysähköautossa joko nesteytetty tai kaasumainen vety johdetaan säiliöstä kaasumaisena polttokennoon. Kun vety reagoi kennossa hapen kanssa, vapautuu elektrodeja ja syntyy sähkövirtaa, jolla käytetään sähkömoottoria. Tässä yksinkertaistettuna vetysähköauton prosessi, jonka ainoa päästö on lämpö sekä vesi.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Vedyn edut liikennepolttoaineena ovat kiistattomat verrattuna ladattaviin sähköautoihin. Toimintamatka on saatu raskaalla puolella noin 400 kilometristä jopa 800 kilometrin luokkaan. Tankkaus sujuu yhtä nopeasti kuin polttomoottoriautossa, joten työskentelyn katkaisevia pitkiä lataustaukoja ei tarvita. Myöskään massiivisia akkupaketteja ei tarvita, joten hyötykuormaa jää kuten polttomoottoriautossa. Lisäksi autot ovat hiljaisia ja päästöttömiä katutilassa.

Vedyn tulo laajemmalti liikennepolttoaineeksi on kuitenkin vielä monen mutkan takana. Suurin haaste on vaatimaton tankkausinfra sekä sen rakentamisen kalleus. Esimerkiksi Suomessa ei ole ainuttakaan liikennekäyttöön tarkoitettua jakelupistettä, ja muissa pohjoismaissakin ainoastaan muutamia. Muualla Euroopassa tilanne on hiukan parempi, muttei ole vielä lähimainkaan riittävän kattava. Tämä aiheuttaa sen, että autovalmistajat eivät ole halukkaita investoimaan sarjatuotantoon, koska sinänsä mielekkäälle ja tarkoituksenmukaiselle kalustolle ei löydy käyttäjiä kuljetusyritysten parista. Mercedes-Benzin maahantuojan, Veho Oy:n kommentti on kuvaava: ”Suomessa ei ole yhtään vedyn jakeluasemaa, joten kattava infra pitää olla ennen kuin mitään suunnitelmia voidaan ryhtyä piirtämään.”

Vedyn tuotanto vaatii paljon sähköenergiaa, kun vettä hajotetaan elektrolyysissä vedyksi ja hapeksi. Hinta kohoaa merkittävästi ja hiilijalanjälki nousee, ellei saatavilla ole merkittävissä määrin uusiutuvaa ja päästötöntä energiaa.

Euroopassa tapahtuu

Vetyautoilun kehitys on käynyt säästöliekillä. Nyt kuitenkin Keski-Euroopassa on alettu ottaa selkeästi reilumpia askelia vetytekniikan laajemmalle käyttöönotolle.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Saksan massiivisesta 130 miljardin euron koronakriisin elvytyspaketista on jyvitetty yhdeksän miljardia euroa vetyhankkeille. Rahoilla on tarkoitus mm. kehittää uusiutuvaa energiaa käyttäviä vedyn tuotantolaitoksia sekä rakentaa raskaan kaluston tankkausverkosto.

Euroopan Komissio haluaa edistää merkittävästi uusiutuvan sähkön tuotantoa. Investoinnit vetyyn olisivat kymmenien miljardien suuruisia. Merkittävä potti energiapuolelle liittyy elvytyspakettiin, jolla EU elvyttää taloutta koronakriisin aiheuttaman laman takia.

Nämä pistävät vauhtia myös autovalmistajien hankkeisiin sekä konseptien tuomisen sarjatuotantoon ja loppukäyttäjien saataville.

Harmi vain, että Suomelta puuttuu selkeä vetystrategia. Näihin elvytyspaketteihin ja investointeihin emme pääse mukaan ilman suunnitelmia.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Daimler ja Volvo yhteistyöhön

Huhtikuussa Daimler Truck AG ja Volvo Group julkistivat sopimuksen yhteisyrityksen perustamisesta 50/50 jaolla ja se tulee toimimaan täysin itsenäisenä kokonaisuutena. Yhteisyrityksen tarkoituksena on kehittää, tuottaa ja kaupallistaa polttokennojärjestelmiä raskaiden ajoneuvojen sovelluksiin ja muihin käyttöalueisiin sekä jakeluinfrastruktuuriratkaisujen edelleen kehittämisessä. Daimler siirtää kaiken polttokennotekniikan kehityksensä yhteistyöyritykseen Volvo Groupin kanssa. Voimien yhdistäminen vähentää molempien yritysten kehityskustannuksia ja nopeuttaa polttokennojärjestelmien markkinoille saattamista. Yrityksen tavoitteena on saada raskaan kaluston polttokennokuorma-autot sarjatuotantoon 2020-vuosikymmenen jälkimmäisellä puoliskolla. Molemmat osapuolet painottavat, että he ovat jatkossa kilpailijoita kaikilla muilla liiketoiminta-alueilla.

Nikola TRE on raskas sähkökuorma-auto, joka on ensimmäinen askel kohden polttokennojärjestelmämallia. Ivecon, FPT:n ja Nikola Motor Companyn yhteistyöyritys valmistaa autot Ivecon Ulmin tehtaalla Saksassa. Nikolat tulevat Ivecon jakeluun ja saataville myös Suomeen.
Nikola TRE on raskas sähkökuorma-auto, joka on ensimmäinen askel kohden polttokennojärjestelmämallia. Ivecon, FPT:n ja Nikola Motor Companyn yhteistyöyritys valmistaa autot Ivecon Ulmin tehtaalla Saksassa. Nikolat tulevat Ivecon jakeluun ja saataville myös Suomeen. Kuva: ALDO_FERRERO

Volvolla munat monessa korissa

Volvolla nähdään, että tämän yhteistyön myötä voidaan nopeuttaa tuotekehitystä ja saada yksikkökohtaisia kustannuksia alemmaksi. Volvon näkemyksen mukaan vähäpäästöinen diesel on merkittävässä asemassa vielä, mutta LNG- ja bio-LNG-kaasuversiot ovat tällä hetkellä parhaimmat dieselin korvaavat vaihtoehdot. Sähköiset ratkaisut tulevat, yhdessä muiden vaihtoehtoisten polttoaineiden kanssa, muodostamaan pitkällä jänteellä taloudellisesti järkevän ja ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon. Kaikki nykyiset ja tulevat tekniikat tulevat kuitenkin olemaan käytössä rinnakkain eri käyttökohteissa. Vaikka Renault Trucks käyttää Volvon kanssa yhteneväistä tekniikkaa, tekee kumpikin merkki omat ratkaisunsa malliston suhteen, Volvo Trucksilta kerrotaan.

Volvon mukaan kaikkein tärkeintä on kuitenkin se, että kuljetusyrityksillä on varaa investoida vaihtoehtoisia polttoaineita käyttävään kalustoon. Ja että polttoaine on järkevän hintaista, jakeluverkosto on riittävän laaja ja ratkaisut auttavat oikeasti leikkaamaan päästöjä. Samaan aikaan vetykäyttöisiä kuorma-autoja tulisi saada liikenteeseen, jotta tankkausinfraan tehtävät investoinnit olisivat kannattavia. Mikäli kannusteet sekä kaluston hankintaan että infran rakentamiseen ovat riittävät, tulee volyymit ja koko sektori kasvamaan huomattavan nopeasti.

Mercedes-Benzillä laaja sähköstrategia

Daimlerilta löytyy jo vahvaa osaamista polttokennotekniikan osalta. Esimerkiksi Mercedes-Benz GLC on kehitetty valmiiksi tuotteeksi markkinoille. Daimler on valmistanut 200 kappaleen esisarjan GLC Fuel-Cell-autoja, jotka ovat liisattu suuryhtiöille Saksassa, Kiinassa ja Japanissa. Myös erilaisia konsepteja on mm. Sprinteristä.

Veholta kerrotaan, että Daimlerin strategiassa ladattavilla sähköautoilla tulee olemaan suuri merkitys henkilö- ja kevyessä jakeluliikenteessä. Daimler ennakoi ladattavien autojen muodostavan 50 prosenttia globaalista automyynnistä ja Euroopassa vähän enemmän jo vuoteen 2030 mennessä. Raskaan kaluston puolella vetyautojen määrä tulee kasvamaan, mutta henkilö- ja kevyessä kuljetuskalustossa tällä ei ole vaikutusta. Polttokennotekniikka tulee olemaan raskaan kaluston ratkaisu, ainakin ensivaiheessa.

Nikola Ivecon alustalle

Merkittävä avaus on CNH Industrialin ja Nikola Motor Companyn yhteistyösopimus Nikola TRE autojen valmistamisesta Saksassa Ulmissa Ivecon tehtaalla. Nikola TRE on raskas sähkökuorma-auto. Se pohjautuu uuden Iweco S-Way:n alustaan, johon on integroitu Nikolan tekniikkaa, hallintalaitteita ja tietoviihdejärjestelmä. Ensimmäiset prototyypit ovat liikenteessä vielä tämän vuoden kuluessa ja sarjatuotanto alkaa 2021. Ensiksi tuotantoon tulevat akkusähköautot, joissa on 480 kW:n tehoinen voimalinja. Samalle alustalle rakennettavat polttokennoversiot testataan EU-rahoitetussa H2Haul-projektissa vuoden 2021 aikana ja niiden odotetaan tulevan markkinoille vuonna 2023. Molemmista tulee aluksi tarjolle 4x2 ja 6x2 akseliversiot.

”Nikolan autot tulevat myyntiin Ivecon verkoston kautta ja tulevat saataville myös Suomessa. Näen kuitenkin akkusähkön käytön välivaiheena ja väliaikaisena ratkaisuna liikkumisen ja kuljettamisen sähköistämiseen. Tulevaisuuden ratkaisu on polttokenno,” Iveco Finland Oy:n myyntijohtaja Tuomas Viren sanoo. Hän kuitenkin näkee saman muna/kana -ongelman – infraa ei tule ennen sitä tarvitsevaa kalustoa.

Scanian oma konsepti on koekäytössä ASKO tukkuliikkeellä Norjassa. Scanian malli pohjautuu modulaarisuuteen, jossa sähkömoottori saa voimansa polttokennoista ja ladattavilta akuilta. Mahdollista sarjatuotannon aloittamista ei ole vielä kerrottu.
Scanian oma konsepti on koekäytössä ASKO tukkuliikkeellä Norjassa. Scanian malli pohjautuu modulaarisuuteen, jossa sähkömoottori saa voimansa polttokennoista ja ladattavilta akuilta. Mahdollista sarjatuotannon aloittamista ei ole vielä kerrottu. Kuva: Daniel Hovdahl 2020

Hyundai Sveitsissä, Scania Norjassa

Hyundai Motor Company ja H2 Energy AG perustivat vuonna 2019 Hyundai Hydrogen Mobility yhteisyrityksen, jonka tavoitteena on tuoda aluksi Sveitsin maanteille vuoteen 2025 mennessä 1 600 vetykäyttöistä kuorma-autoa. Myöhemmin tavoitteena on laajentaa toimintaa myös muualle Eurooppaan. Ensimmäiset 10 kappaletta on toimitettu kuluvan kesän aikana ja tavoitteena on, että vuoden loppuun mennessä Sveitsissä liikkuu 50 Hyundai XCIENT Fuel Cell -kuorma-autoa.

Hyundai XCIENT on 34 tonnin 4x2 umpikorikuorma-auto, jossa on kaksi 95 kW tehoista polttokennoyksikköä. Alustassa on seitsemän polttokennosäiliötä, yhteistilavuudeltaan 32,09 kg. Tällä päästään noin 400 kilometrin toimintamatkaan perävaunun kanssa. Tankkausaika on noin 8–20 minuuttia.

Hyundai esitteli heinäkuun alussa Koreassa HDC-6 Neptune 6x2 veturikonseptin. Siinä on 160 kW:n tehoinen polttokennojärjestelmä ja arvioiden mukaan tällä päästäisiin noin 1 000 kilometrin toimintamatkaan. Hyundai arvioi, että HDC-6 olisi sarjatuotannossa 3–4 vuoden kuluessa.

Hyundai on jo nyt polttokennoautoilun markkinajohtaja. Se toimitti viime vuonna liki 5 000 kappaletta 609 kilometrin toimintasäteen Hyundai Nexo SUV:ia asiakkaille ympäri maailman.

Myös Scanialla on oma projektinsa. Scanialla on Norjassa ASKO tukkuliikkeen koekäytössä neljä 6x2/4 26 tonnin umpikuorma-autoa. Scanian toiminta perustuu modulaarisuuteen. Sähkömoottori saa voimansa 90 kW polttokennoista ja 56 kWh ladattavista akuista. Voimansiirtolinjan muut osat koostuvat komponenteista, joita käytetään Scanian nykyisissäkin hybridikuorma-autoissa ja -busseissa. Scania soveltaa sähköistämisen tiekarttaansa samaa strategiaa kuin polttomoottoritekniikan kehitykseen: tärkeintä on monitahoinen lähestymistapa, joka tuottaa suuren joukon eri ratkaisuja.