Enerhiya
Maaaring Maging Kinabukasan ng Transportasyon ang mga Sasakyang Hydrogen – Mayroon Bang mga Alalahanin sa Kaligtasan?
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Ang mga sasakyang hydrogen o mga sasakyang pinapagana ng hydrogen fuel cell ay lumitaw bilang isang phenomenon mula noong 2015. Bagaman maaga pa upang hulaan ang hinaharap ng mga Sasakyang Hydrogen, hindi maikakaila na ang interes sa mga ito ay kapansin-pansin ngunit pabago-bago.
Sa pagitan ng 2022 at 2023, ang bilang ng mga sasakyang pinapagana ng hydrogen fuel cell electric ay bumaba mula 20,704 hanggang 14,451. Ang taunang pagbaba ay hindi sapat upang magtatag ng trend sa interes ng mga mamimili patungo sa mga sasakyang hydrogen. Ngunit may mga usapan sa magkabilang panig. Habang maraming benepisyo ang isang sasakyang hydrogen, marami ring talakayan tungkol sa kaligtasan nito. Sa mga sumusunod na seksyon, titingnan natin ang parehong aspeto ng mga sasakyang hydrogen.
Ang Kakaiba ng mga Sasakyang Hydrogen
Sa kabila ng pagiging isang EV, hindi kailangan ng mga Sasakyang Hydrogen ng nakapaloob na baterya. Mayroon silang sariling planta ng enerhiya sa loob, na kayang i-convert ang hydrogen mula sa tangke patungo sa kuryente. Ang mga sasakyang hydrogen ay tumatakbo nang walang lokal na emisyon.
Gayunpaman, ang pinakamalaking bentahe na iniaalok nito—hanggang ngayon—ay ang maikling oras ng pag-refuel. Hindi tulad ng ibang e-vehicles, ang pag-charge ng mga sasakyang hydrogen ay hindi nakadepende sa modelo ng sasakyan at imprastruktura. Mayroon itong mahabang imbakan ng baterya, at ang saklaw nito ay hindi nakadepende sa panlabas na temperatura, kaya hindi ito nasisira sa malamig na panahon.
Ang hydrogen ay isa ring napakaepektibong paraan upang mag-imbak at mag-transport ng renewable energy, at ang paggamit nito ay tumutulong magpababa ng gastos sa pangmatagalan.
Habang ang mga benepisyo ay nakikita ng lahat, may ilang pag-aaral na tumutukoy din sa panganib at potensyal na pinsala nito. Tatalakayin natin ngayon ang isang kaso kung saan isang koponan mula sa TU Graz ay nagsuri ng panganib at potensyal na pinsala ng mga sasakyang hydrogen sa mga lagusan. Ang pag-aaral ay nagbigay din ng ilang rekomendasyon.
Ang Panganib at Potensyal na Pinsala ng mga Sasakyang Hydrogen: Paano Bawasan ang mga Panganib
Under its HyTRA project, the Graz University of Technology has investigated several aspects that could prove risky. The study assessed possible incident types, dangers to people, and the tunnel structure and recommended measures that could be taken to minimize these risks.
While researchers have determined that the probability of accidents involving hydrogen-powered vehicles in a tunnel is low, the high energy density of hydrogen and its substantial storage pressure render these FCEVs powered by hydrogen a significant risk for extensive damage.
The storage of hydrogen in car tanks at a pressure of 700 bar could lead to the rapid release of a great deal of energy. If ignited, the hydrogen might burn at temperatures over 2000 degrees Celsius. Manufacturers design the fuel tanks to be sturdy and well-protected against mechanical impact; however, they fall short in situations such as rear-end collisions with large trucks.
There are broadly three hazardous scenarios that might evolve as the outcome of such a collision.
In the first case, the thermal pressure relief device (TPRD) might activate when pressure increases due to a thermal impact, releasing hydrogen from the tank in a controlled jet. This mechanism helps sustain the pressure at a safe level, preventing the tank from rupturing. However, this can still pose a danger if the discharged hydrogen mixes with air and ignites. Nonetheless, the danger zone would remain confined.
This scenario worsens if the Thermal Pressure Relief Device fails, potentially leading to the tank exploding. The resulting blast wave could spread throughout the entire channel. The risk of death would extend up to approximately 30 meters, while the likelihood of serious internal injuries extends up to 300 meters. Further away, there still exists the risk of ruptured eardrums.
In the third scenario, the least likely of all, hydrogen is first released without igniting. Being the lightest element in the periodic table, the gas rises and accumulates as a cloud under the tunnel ceiling. If an ignition source, such as hot lamps or an electrical impulse, is present, it might trigger a hydrogen cloud explosion, generating a significant blast wave.
The risk scenario investigators proposed a host of mitigating strategies. The team suggested implementing stricter speed limits, monitored through section control. They also advised precise distance control strategies, supported by a robust signaling mechanism to alert drivers when they were following too closely.
While discussing the risks and damage potential of hydrogen vehicles, the TU Graz team did not forget to mention the context in which they operate and how their risk and damage potential are measured.
“Ang mga modernong tangke ng hydrogen ay ginawa nang napakaligtas na maraming bagay ang kailangang magkamali bago makatakas ang hydrogen.”
– Daniel Fruhwirt, Institute of Thermodynamics and Sustainable Propulsion Systems at TU Graz
Ang Pagsusulong sa mga Sasakyang Hydrogen
Researchers predict a significant uptick in adoption of Hydrogen Vehicles in the coming years. Industry researchers and analysts estimate that the number of hydrogen vehicles in service globally will exceed one million in 2027, up from just over 60,000 in 2022, representing a surge of more than 1,500%. The consumer market is expected to be the leading segment in the Hydrogen Vehicles space, accounting for more than 60% by 2027.
There are government initiatives in place that promote fuel-cell vehicles. For instance, the Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, a unit under the Department of Energy, launched H2USA in 2013. In their official statement, the government authorities had the following to say about H2USA’s mission:
“Ang misyon ng H2USA ay itaguyod ang pagpapakilala at malawakang pag-aampon ng mga fuel cell electric vehicle sa buong Amerika. Kabilang sa mga miyembro ang mga pederal na ahensya, ang asosasyon ng fuel cell, mga tagagawa ng sasakyan, mga tagapagbigay ng hydrogen, mga developer ng fuel cell, mga pambansang laboratoryo, at karagdagang mga stakeholder. Ang kolaborasyong ito ay nagbibigay ng plataporma para sa Estados Unidos na katulad ng mga pampubliko-pribadong kolaborasyon sa ibang bansa na nakatuon sa hydrogen, partikular sa Alemanya, Japan, at UK.”
Ayon sa ulat, ang H2USA ay may higit sa 30 kalahok na ngayon.
Bukod sa mga inisyatiba ng gobyerno, maraming pananaliksik sa pagpapahusay ng performance ang isinasagawa na tumutulong magtayo ng interes at tiwala sa mga potensyal na mamimili para sa mga sasakyang hydrogen fuel cell.
Halimbawa, isang kamakailang pag-aaral na isinagawa ng isang koponan ng mga mananaliksik mula sa Harvard at Incheon National University ay nagdisenyo ng isang paraan upang lumikha ng mga fuel cell na mataas ang marka sa parehong aspeto ng tibay at haba ng buhay. Ang pag-aaral ay nakatuon sa pagbuo ng isang kategorya ng fatigue-resistant electrolyte membranes na binubuo ng interpenetrating network ng Nafion at perfluoropolyether (PFPE). Ang koponan ay napansin ang bahagyang pagbaba ng performance ng fuel cell kapalit ng ‘kahanga-hangang pagbuti sa tibay/habambuhay.’
Isa pang kapanapanabik na pag-unlad na labis na nakapagpapasigla sa mga tagagawa ay ang pagpapakilala ng mga espesyal na enzyme sa mga napabayaan nang mga balon ng langis. Ang mga enzyme na ito ay nagbubuwag ng natitirang hydrocarbons sa iba’t ibang sangkap, kabilang ang hydrogen. Ang pag-unlad na ito ay maaaring magresulta sa napakaraming napabayaan at inabandunang mga balon ng langis sa buong mundo na maging pinagmumulan ng mas napapanatiling fuel mula sa kanilang kailaliman—hydrogen.
Ang pagsusulong sa mga sasakyang hydrogen ay alinsunod sa bisyon ng paglikha ng mas napapanatiling alternatibong transportasyon para sa hinaharap, na maaaring higit pang napapanatili kaysa sa mga electric vehicle (EV). Ito ay dahil ang mga EV ay hindi ganap na nakakatamo ng sustainability; ang potensyal na emisyon nito ay nakadepende kung paano ginagawa ang kuryente.
Many companies are developing hydrogen vehicle solutions, anticipating that governments and transport authorities will increasingly favor hydrogen vehicles over EVs in the future. In the following segments, we discuss a couple of such companies.
#1. Ultium Platform at HYDROTEC Fuel Cell Power Cubes ng General Motors
Ang GM Hydrotec Fuel Cell Technology ay nag-aangkin na ito ay isang abot-kayang solusyon sa fuel cell power para sa lupa, hangin, at dagat. Noong 2021, inanunsyo ng Wabtec Corporation (NYSE: WAB) at General Motors (GM ) (NYSE: GM) ang kanilang pakikipagtulungan sa pag-develop at komersyalisasyon ng Ultium battery technology ng GM at HYDROTEC hydrogen fuel cell systems para sa mga lokomotibo ng Wabtec.
While speaking about the value-add GM’s solutions were to bring for Wabtec, the CEO and President of Wabtec, Rafael Santana, had the following to say:
“Ang aming FLXdrive lokomotibo, ang kauna-unahang 100‑prosentong bateryang pinapagana ng lokomotibo sa mundo, ay napatunayan ang potensyal nitong bawasan ang carbon emissions ng hanggang 30 porsyento kapag tumatakbo sa 6 MWh. Ngunit hindi kami titigil doon. Sa pakikipagtulungan sa GM sa Ultium battery at HYDROTEC hydrogen fuel cell technologies, maaari naming pabilisin ang landas ng industriya ng riles patungo sa decarbonization at zero‑emission na mga lokomotibo sa pamamagitan ng pag‑leverage ng dalawang mahalagang teknolohiyang propulsion.”
Ang Hydrotec solution ng GM ay nag-aalok ng compact at madaling i-package na fuel cell power cubes para sa malawak na hanay ng aplikasyon, kabilang ang mga lokomotibo. Ang Ultium ay ang teknolohiyang baterya na nagdadagdag ng flexibility, efficiency, power, at reliability na kailangan ng mga riles.
Noong 2021, nakipag‑collaborate din ang General Motors sa Liebherr‑Aerospace upang mag‑develop ng isang hydrogen fuel cell power generation demonstrator system para sa mga eroplano. Sa susunod na taon, nagpasya ang GM na lumampas pa sa larangan ng mga sasakyan at transportasyong automotive gamit ang kanilang Hydrotec solution.
Inihayag ng kumpanya ang kanilang plano na mag‑develop ng maraming HYDROTEC‑based power generators na pinapagana ng Generation 2 HYDROTEC fuel cell power cubes ng GM. Kabilang dito:
- Isang Mobile Power Generator (MPG) na nag‑aalok ng mabilis na charge capability para sa mga EV nang hindi kailangang mag‑install ng permanenteng charge points.
- Ang EMPOWER rapid charger na nagpapahintulot sa mga retail fuel station na magdagdag ng abot‑kayang DC fast charging nang hindi kinakailangang palawakin ang grid.
- Isang Palletized MPG upang tahimik at epektibong mag‑supply ng kuryente sa mga kampo at pasilidad ng militar.
GM Tsart ng Presyo
Para sa taong pinansyal 2023, iniulat ng GM ang kita na $171.8 bilyon, kung saan ang netong kita na nauukol sa mga stockholder ay lumagpas sa $10 bilyon at ang EBIT‑adjusted ay $12 bilyon.
#2. Cellcentric: Isang 50:50 na Pakikipagtulungan sa pagitan ng Daimler at Volvo
Ang Cellcentric, isang 50:50 joint venture sa pagitan ng Volvo Group at Daimler Truck (DTG.DE ) AG, ay naglalayong maging nangungunang pandaigdigang tagagawa ng mga fuel cell upang matulungan ang mundo na maabot ang target na magpakilala ng neutral at napapanatiling transportasyon pagsapit ng 2050.
Noong Mayo 2024, inanunsyo ng Cellcentric ang kanilang NextGen fuel cell system, isang solusyon na iniangkop para sa mga long‑haul truck sa Europa at Hilagang Amerika. Ang sistema ay isang lubos na integrated, compact, at magaan na single‑system package solution na maaaring mag‑hatid ng kapangyarihan na higit sa 350 kW sa pinakamataas nitong performance.
Ayon sa mga pagtatantiya ng Cellcentric, ang solusyon ay inaasahang mag‑alok ng 20 porsyentong pag‑tipid sa konsumo kumpara sa BZA150 generation. Ang NextGen system ay nagtatampok din ng 30 porsyentong pagtaas sa power density kumpara sa kasalukuyang henerasyon at 40 porsyentong pagbawas sa waste heat sa peak load, dahil sa sopistikadong disenyo ng sistema at optimal na performance. Ang solusyon ay nagbabawas din ng pangangailangan sa cooling, na nagpapabuti sa antas ng product fitness.
Para sa buong taon 2023, tumaas ang net sales ng Volvo ng halos SEK 80 bilyon hanggang SEK 553 bilyon at ang adjusted operating income sa SEK 77.6 bilyon (50.5), na may adjusted operating margin na 14.0% (10.7). Ang kita ng Daimler Group ay tumaas ng 10% sa rekord na antas na €55.9 bilyon noong 2023.
Ang Hinaharap ng mga Sasakyang Hydrogen Fuel Cell
Sa kabuuan, mukhang maganda ang hinaharap ng mga sasakyang Hydrogen dahil may tumataas na pangangailangan sa buong mundo para sa napapanatiling solusyon sa transportasyon. Gayunpaman, upang maging mas epektibo at ligtas, kailangang pagtrabahuan ng mga tagagawa at mananaliksik ang lahat ng aspeto ng isang hydrogen fuel cell electric car, kabilang ang cell stack, fuel filler, fuel tank, controller, at thermal system.
Nag-aalok ang mga sasakyang ito ng ilang benepisyo, kabilang ang instant torque at makinis, pare-parehong power features, mababang pangangailangan sa maintenance, mabilis na pag‑refuel, zero emissions, at iba pa. Subalit, kailangang pagtuunan pa ng mga tagagawa ang isyu ng gastos.
Ang pag‑akquire ng isang fuel cell car ay maaaring mas mahal kaysa sa katulad na sukat na tradisyunal na sasakyan. Gayunpaman, maraming insentibo ang available sa mga maunlad na ekonomiya, tulad ng $4,500 rebate ($7,500 para sa mga kwalipikadong mamimili) mula sa California’s Clean Vehicle Rebate Project at iba pa. Habang ang mga insentibong ito ay magpapalakas ng pag‑adopt at visibility sa maikling panahon, ang pangmatagalang tagumpay ay gagabayan lamang ng mga pamantayan ng kaligtasan at performance na inaalok.
