A hidrogénautók jelene és jövője Magyarországon

Magyarországon is megrendelhető a világ első sorozatgyártású hidrogén üzemanyagcellás személyautója, a melléktermékként tiszta vizet kibocsátó Toyota Mirai vadonatúj, második generációja. A Toyota Mirai magyarországi bemutatását és az első példány forgalomba helyezését a Linde által telepített első, egyelőre nem közforgalmú magyarországi hidrogén töltőállomás átadása tette lehetővé. A zéró emissziós, melléktermékként tiszta vizet kibocsátó hidrogén üzemanyagcellás elektromos járművek nem csupán a személyautók, hanem a tömegközlekedés és a közúti áruszállítás területén is fontos szerepet tölthetnek majd be, elterjedésükhöz ugyanakkor természetesen szükség van a hazai hidrogén töltőállomás infrastruktúra kialakítására is, ami már meg is kezdődött.

A hidrogéntechnológia ígérete és a Toyota úttörő szerepe

Egyre többet hallani a hidrogénről, mint a jövő potenciális abszolút zöld energiaforrásáról. A leggyakrabban talán az autóiparból érkeznek híradások. A világ leginnovatívabbnak és legzöldebbnek tartott autógyártója, a hibrid technológiát is jegyző Toyota a fejlesztések egyik éllovasa. A cég a környezetbarát hibrid technológiát is jegyzi, és a technológia fejlesztésének egyik éllovasa. Jelenleg sorozatgyártott hidrogén üzemanyagcellás személyautót is kínál. A Toyota 1992-ben kezdte meg a hidrogén üzemanyagcellás elektromos jármű fejlesztését, és 2014-ben mutatta be a Mirai szedánt a világpiacon. Az áttörés kiindulópontját az adta, hogy világszinten a vállalat rendelkezett a legnagyobb tapasztalattal a hibrid technológiában - ez a technológia pedig stabil alapot jelent a legkülönbözőbb elektromos hajtásláncok széles palettájához.

A hibrid technológia alapkoncepcióját sikeresen használták fel hibrid elektromos (HEV), konnektorról tölthető hibrid elektromos (PHEV), akkumulátoros elektromos (BEV), és a Miraitól kezdődően üzemanyagcellás elektromos (FCEV) járművekhez. Mindegyik megoldás más-más mobilitási igényhez jelent előnyt: a BEV-k rövidebb utakra és városi környezetbe valók, a HEV-k és a PHEV-k általános használatra és hosszabb távú személyszállításra, az FCEV technológia pedig nagyobb személyautókba, nehézgépjárművekbe és tömegközlekedésben használt járművekbe való. Világszerte, mindenhol széles körben ismertté és elfogadottá téve a technológiát, több millió tonna széndioxid-kibocsátást váltva ki hibridjeivel.

A hidrogén üzemanyagcellás technológiában rejlő potenciál messze túlmutat a közúti közlekedés, tömegközlekedés és áruszállítás megreformálásán, új alapokra helyezheti a vasúti, vízi és légi közlekedést épp úgy mint az épület energetikát - ezért is beszélnek a szakértők a kőolaj alapú társadalomról a hidrogén alapú társadalomra való fokozatos átállásról. A jövőbeni hidrogénalapú fenntartható társadalomban a hidrogén egy nagy mennyiségben rendelkezésre álló, hatékony energiahordozó és energiatároló lesz. Ez az anyag képes elősegíteni a zéró karbonkibocsátású mobilitást, ráadásul nemcsak közúti járművekben, hanem vasúton, a hajózásban, a repülésben, az iparban, az üzleti életben és az otthoni felhasználásban is. A hidrogén fenntartható módon tárolja a megújuló energiát, és bárhová elszállítható.

Ez év januárjában világ meghatározó globális nagyvállalatai, autógyártók és energetikai vállalatok létrehozták a Hidrogén Tanácsot. Az alapítók között szerepel a legnagyobb és leginnovatívabb autógyártó, a Toyota, valamint az Air Liquide, az Alstom, az Anglo American (brit bányavállalat), a BMW, a Daimler, az Engie (francia gáztársaság), a Honda, a Hyundai, a Kawasaki, a Linde (német ipari gáztársaság), a Shell és a Total. A globális tanácsadó testület célja nemcsak a hidrogén technológiák legújabb fejlesztéseinek bemutatása, hanem azok központi szerepének kiemelése az energiaváltásban. Ez fontos a klímacélok, az energiabiztonság és a versenyképesség szempontjából. Emellett a jobb alkalmazási feltételek, például a jogi és gazdasági szabályozás javításáért is fellép.

KSH vs MVM data on gas consumption

A Toyota Mirai második generációja: fejlesztések és design

Magyarország első forgalomba helyezett és immáron megrendelhető hidrogén üzemanyagcellás elektromos autójaként a Toyota Miraira óriási szerep hárul majd a technológia hazai megismertetésében és népszerűsítésében. A 2014-ben bemutatott első generációt 2021-ben leváltó vadonatúj modellben az üzemanyagcellás rendszert teljesen újratervezték, az összes fődarab tömegét és méretét jelentősen csökkentették. Az új platform lehetővé tette egy további (harmadik) hidrogéntartály beépítését. Ez hozzájárul ahhoz, hogy a hatótávolság 30 százalékkal, kb. 650 kilométerre növekedjen, az utántöltés pedig kevesebb mint öt perc alatt megvalósítható, ezzel Toyota Mirai kínálja a legélhetőbb abszolút zöld opciót a közlekedésben.

Teljesítmény és környezetvédelem

Az új generációs Mirai bemutatásával olyan autó született, amely újabb szintre emeli az FCEV technológiát, és dinamikus, kortárs megjelenésével és élvezetesebb menettulajdonságaival még vonzóbb a vásárlók számára. A teljesen újratervezett üzemanyagcellás rendszernek, a belső egységek intelligens elrendezésének és a hatékony aerodinamikai kialakításnak köszönhetően a hatótávolság megnövekedett, és akár 650 km is lehet. Mindez úgy, hogy az autó tiszta vízen kívül semmilyen anyagot nem bocsát ki. Az új Mirai környezetvédelmi teljesítménye még a zéró károsanyag-kibocsátáson is túlmutat, mert „negatív” az emissziója. Ez az autó valójában tisztítja a levegőt menet közben. A Toyota újítása a katalizátor-szerű szűrő a szívócsőben. Az üzemanyagcellához beszívott levegő egy elektromosan töltött, nem szövött szerkezetű szűrőanyagon halad át, ami felfogja a mikroszkopikus méretű szennyező anyagokat, beleértve a kéndioxidot (SO2), a nitrogénoxidot (NOx) és a PM 2.5 részecskéket.

Design és utastér

A korábbinál érzelemdúsabb formák környezetvédelmi értékein túl is izgalmassá és vonzóvá teszik a Mirait. A karosszéria áramvonalas, az autó alacsony, széles, és így különösen stabil hatást kelt. A külső tervezésekor a dizájnerek elé kitűzött célok a következők voltak:

• Új, áramvonalas karosszériaarányok megalkotása: alacsonyabb és a korábbinál szélesebb hátsókerékhajtású padlólemez a korábbiaknál nagyobb kerekek használatát teszi lehetővé.
• Széles orr és hátsó rész, alacsonyabb súlypont: az autó kiállása stabilitást sugároz, kiváló tapadással, a fényszórók között mélyre húzott orrvonalakkal.

Az első fények elrendezése két fő csoportra tagolódik. A felsőben helyezkednek el az éles vonalú és az autó oldalára is átforduló fényszórók (az eddigi legnagyobbak a Toyotánál). Az alsó csoportban a hosszú és keskeny irányjelzők külön is kiemelik a karosszéria szélességét. A nappali menetfények L alakja az első sárvédőkig ér, a fényszórók fényes kerete pedig messziről is könnyen felismerhetővé teszi a Mirait.

Az új Mirai utastere is alapjaiban megváltozott: a finom és modern anyagokból felépített belső vonalak szinte körülölelik az utasokat. A kijelzőket és a kezelőszerveket a lehető legkényelmesebben elérhető módon helyezték el. Az utastér első része nyitott tér; központjában a középkonzol 12,3 colos multimédia kijelzője áll, amely szoros kapcsolatban van a vezető előtti műszerfali résszel. A két kijelző azonos magasságban helyezkedik el egymás mellett, így a vezető szinte egyetlen pillantással hozzájut az összes fontos információhoz. Ezt a hatást tovább fokozza a rendelhető head-up kijelző.

Gépjármű adásvételi szerződés minta

Műszaki alapok

Az új platform bevezetésével a Mirai alapjaiban átalakult: a korábbi négyüléses, elsőkerékhajtású felépítés helyét ötüléses kialakítás és hátsókerékhajtás vette át. Az új Mirai 85 mm-rel hosszabb, és 70 mm-rel szélesebb a korábbinál, tengelytávja pedig 140 mm-t nyúlt, miközben a magassága 65 mm-rel lecsökkent. A GA-L platform használatával lehetővé vált, hogy az üzemanyagcella-köteget és a hajtáslánc elemeit hatékonyabb helykihasználással rendezzék át. Ennek eredményeképpen az utastér tágasabb, a tömegeloszlás pedig kiegyensúlyozottabb lett. A legfontosabb mégis az, hogy ez az elrendezés lehetővé tette három nagy nyomású hidrogéntank beépítését; ezáltal növekedett az üzemanyagtartályok térfogata, és 30 százalékkal nagyobb lett a hatótávolság is.

A tartályokat T alakban rendezték el, a leghosszabb a jármű padlózata alatt hosszirányban kapott helyet, a két kisebb pedig keresztben, a hátsó ülések és a csomagtartó alatt. Együttesen 5,6 kg hidrogén tárolására alkalmasak, míg az előző Mirai két tankjába 4,6 kg fért. A tartályok elhelyezése hozzájárul az autó alacsony tömegközéppontjához. Az új felépítés révén a vadonatúj hidrogén üzemanyagcellát a padló alól az autó első részébe (ami a hagyományos motortérnek felel meg) lehetett áthelyezni. A kompakt, nagyfeszültségű akkumulátor és az elektromotor a hátsó tengely felett kapott helyet. A hajtáslánc elrendezését úgy optimalizálták a Toyota mérnökei, hogy az új Mirai tömegeloszlása elöl/hátul 50:50 legyen.

A hidrogén előállítása és az infrastruktúra kihívásai

A hidrogén egyatomos formában a világegyetemben előforduló leggyakoribb elem. Kétatomos formában színtelen, szagtalan, íztelen, nem mérgező (egészségre nem ártalmas) gáz. A széndioxidtól eltérően nem járul hozzá a globális felmelegedéshez, az oxigénnel kémiai reakcióba lépve pedig vizet képez. A hidrogén mindaddig kevéssé robbanásveszélyes, amíg nem gyűlik össze zárt térben. A hidrogén (H2) előállítása több módon történhet. Származhat fosszilis energiaforrásból (a földgáz és vízgőz reakciójával előállítva, ekkor „barna hidrogénnek” nevezik), megjelenik a vegyipar melléktermékeként (az úgynevezett „sárga hidrogén”), amely korábban nem került felhasználásra, és előállítható megújuló energiaforrásokból, így a víz elektrolízise révén (ideális esetben megújuló energiaforrásból - pl. szélerőmű vagy napelem - származó áram felhasználásával) vagy biomasszából.

A "hidrogén paradoxon"

A hidrogén legnagyobb paradoxona az: önmagában zöld és nem szennyez, termelése viszont szennyező lehet, szállítása bonyolult (magas robbanásveszéllyel jár), ráadásul a célba juttatás további szén-dioxid-kibocsátással jár. A tárolása pedig drága, és egyelőre nem lehet életképes kereskedelmi hálózatról beszélni a hidrogén tekintetében, különösképpen a nélkülözhetetlen rendkívül szigorú biztonsági előírások betartása és az ezek okán légballonként növekvő költségek kettőse miatt. A hidrogént, miután előállították, komprimálni, hűteni kell, majd szállítani a töltőállomásra, ami egyáltalán nem egy energiahatékony folyamat. Miután a járműbe kerül, a hidrogént elektromossággá kell alakítani, és itt komoly hatékonysági problémák merülnek fel újfent.

A Nemzetközi Energiaügynökség szerint 2022-ben a világ hidrogéntermelésének több mint 99 százalékához fosszilis tüzelőanyagot, például földgázt használtak, így ez a tevékenység önmagában 900 millió tonna szén-dioxid-kibocsátásért volt felelős. Ez 100 millió tonnával több a világ légi közlekedéséből származó kibocsátásnál, vagy egy másik összehasonlítással: meghaladja Németország teljes iparának kibocsátását. A Nemzetközi Energiaügynökség 2024-es összesítése szerint tavaly már összesen 97 millió tonna hidrogént állítottak elő világszerte, de ennek csak 1 százaléka származott alacsony kibocsátású forrásból. Eközben a megújuló forrásból származó hidrogén előállítása minimum másfélszeresébe, de akár hatszorosába kerülhet a fosszilis forrásból, főként földgázeredetű hidrogén előállítási költségének. Nem véletlen, hogy továbbra is ez utóbbi a jellemzőbb - így viszont hiába tankolunk hidrogént az autóba vagy a buszba, annak forrása szinte biztosan környezetszennyező.

Kézikönyv a Fiat Seicento-hoz

Infrastruktúra és költségek

A hidrogén kisebb távolságokra történő (<50 km) szállítása csak marginális mértékben van hatással a jármű teljes CO2-kibocsátására. Nagyobb távolságok (>200 km) esetében ez jelentősebbé válik. Ezért található a töltőállomások egy részében gyakran helyi vízbontó berendezés, vagy épp alakítanak ki töltőállomás olyan kemikáliákat előállító üzem területén/közelében, ahol helyben felhasználható a melléktermékként keletkező hidrogén. Nagyobb távolságok esetében, például hajókat alkalmazó, határokon/tengeren átnyúló energiatranszfer projekteknél teljesen más a helyzet, mert a hajók 200 tonna cseppfolyós hidrogént szállítanak.

Hidrogén töltőállomások Európában és világon (2023 vége)

A Hydrogen Insight szakportál februári összesítése szerint az európai hidrogénjármű-piac 2023-ban a legtöbb országban stagnált, de Németországban például 70 százalékkal visszaesett. Ott összesen 263 ilyen típust helyeztek forgalomba az évben, Franciaországban háromszázat (ez új rekord az országban), de a többi európai országban jellemzően csak évi néhány tucatot vásárolnak. Ehhez képest Dél-Koreában több mint 4600 autót és egyéb hidrogénes járművet adtak el tavaly, Kínában pedig mintegy hatezret. Az Európai Unió alternatív üzemanyagokra vonatkozó stratégiája szerint 2030-ban, tehát kevesebb mint hat év múlva minden nagyvárosban kellene lennie legalább egy, autókat, buszokat és teherautókat kiszolgálni képes hidrogéntöltő-állomásnak, valamint a transzeurópai közlekedési hálózaton, a TEN-T-n 200 kilométerenként átlagosan egynek. A megállapodás Magyarország esetében azt jelentené, hogy a következő évtized elejéig körülbelül 20 helyen kellene kiépíteni ezeket a gázkutakat. Ehhez képest jelenleg csak Budapesten, a Linde nevű cég telephelyén találunk ilyen állandó lehetőséget.

Két év alatt 13 dollárról (kb. 4700 forint) 36 dollárra (kb. 13 ezer forint) emelkedett a Mirai üzemanyagának kilónkénti ára, ezzel párhuzamosan az autók használt piaci értéke is az ötödére csökkent az 53 ezer dolláros (19 millió forint) újkori árához képest. Bár a Toyota üzemanyagkártyát is adott annak idején az autókhoz, az erre feltöltött 15 ezer dolláros keret az áremelkedés miatt nem tart ki öt évig, állítják az autók gazdái. A ma kapható, hidrogénnel hajtott autók 700 baros tartályai nagyjából 5-6 kiló hidrogént tárolnak. Az erre szolgáló kompresszorállomáson 3-4 perc alatt fel lehet tölteni ezeket. Az elektromos autók töltési ideje gyorstöltővel is minimum 20 perc 80%-os feltöltés esetén és közel egy óra a 100%-os feltöltés. A jelenlegi árak mellett egy FCV felhasználásának költsége hasonló egy azonos méretű dízelautó üzemeltetéséhez.

A hidrogén mobilitás Magyarországon és Európában

A Magyar Hidrogén és Tüzelőanyag-cella Egyesület adatai szerint 2023 végén mindössze 265 hidrogénkút volt Európában, ezek közül száz Németországban, ötven pedig Franciaországban. Vagyis a kezdetleges infrastruktúra területi eloszlása finoman szólva nem homogén. Világszerte is ezernél kevesebb hidrogénkút volt tavaly év végén. Összehasonlításként: hagyományos benzinkútból nagyjából kétezer üzemel csak Magyarországon. A Magyarországon 2021-ben elfogadott Nemzeti Hidrogénstratégiában 2030-ra kitűzött cél szerint évi 20 ezer tonna karbonszegény, úgynevezett kék hidrogén, illetve 16 ezer tonna zöld hidrogén előállítása szerepel. Ezen kívül 240 megawattnyi elektrolizáló kapacitást is kiépítenének. Tompos András úgy látja, bár jelenleg több kérdés is megoldásra vár a hidrogén előállításával és széles körű alkalmazásával kapcsolatban, a keresleti oldalon fontos szerepe van, és része lesz a jövő energiarendszerének.

A hazai piac és a zöld hidrogén előállítása

„A kérdésre, hogy mikor várható a Toyota Mirai magyarországi bemutatása, mindig az volt a válaszunk: amint megnyílik Magyarországon az első hidrogén töltőállomás, érkezik a Toyota Mirai is.” Az örömteli hírt két újabb követte: a Toyota és a Hyundai hazai kínálatában megjelentek a hidrogénnel üzemelő autók. Picit árnyalja a képet, hogy a hidrogén kút nem a klasszikus, teljesen publikus kút, amiből jó néhány található Kaliforniában vagy Németországban. Az Illatos úton fel lehet tölteni az üzemanyagcellás autót, de ehhez szükséges előzetes bejelentkezés és némi adminisztráció. Ez a kissé korlátozott lehetőség, viszont remek kiindulópont a jövőre nézve. Ugyanakkor jó hír, hogy Mayer szerint Magyarországon is egyre több helyen foglalkoznak zöldhidrogén-előállítással. Az így megtermelt gáz akár energiatárolási célt is szolgálhat, ami segíthet megoldani a megújuló forrásokból származó fölösleg megfelelő hasznosítását. Példaként a Mol 22 millió eurós százhalombattai beruházását említette, amelyben egy évi 1600 tonna kapacitású zöldhidrogén-előállító üzemet hozták létre.

Hidrogén buszok és egyéb alkalmazások

Bár ez a hidrogénkút csak munkaidőben, előzetes egyeztetés után látogatható, éppen ide kanyarodik be rendszeresen a 8E vonalán tesztüzemben közlekedő Mercedes-Benz eCitaro Fuel Cell típusú hidrogénhajtású csuklós busz is, hogy feltöltsék a tartályait. Ez a Mercedes hibrid hajtású, vagyis a hidrogénből előállított elektromos áramot akkumulátorban tárolja. A vegyes megoldás előnye, hogy a busz hatótávolsága akár 600 kilométer lehet, ami nagyjából a kétszerese a hagyományos, nagy akkumulátorral szerelt villanybuszokénak. Azoknál 20 százalékkal drágább is, az ára körülbelül 250 millió forint. Vagyis legalább kétszer olyan drága, mint a mai, korszerű dízelmotoros típusok, ezért a következő években sem számíthatunk a hidrogénbuszok tömeges megjelenésére és a dízelek lecserélésére.

Ezen kívül bemutatott és üzembe állított hidrogén technológiával működő targoncát, buszt és teherautót is. A hidrogén üzemanyagcella ugyanakkor nem csak közúti járművekben alkalmazható, hanem az otthonok/építkezések/gyárak áramellátásához is, valamint egyéb közlekedési eszközökben (vasút/hajó/repülőgép). A Toyota FCV Plus például hidrogénből elektromos áramot termel, hozzájárulva a környezetvédelemhez és az energiabiztonsághoz. Ez a jármű képes külső hidrogént is felhasználni, és szükség esetén stacionárius áramfejlesztőként működhet, akár otthon, akár más helyszínen. Az autó parkolás közben energiát szolgáltathat más járműveknek és a helyi energiahálózatnak.

Nemzetközi kitekintés és stratégiák

Románia és a hidrogén - egy túl óvatos kezdet. Romániában a hidrogén túlnyomó többsége metán gőzreformálással, katalitikus reformálással, és sokkal kisebb mértékben vízbontással kerül előállításra és főként az ipari folyamatokban használják fel. Romániában azonban nincsenek ipari méretű létesítmények e kibocsátások megfogására, ezért a tiszta hidrogéngyártás jelentős üvegházhatású kibocsátással jár keleti szomszédunknál. Spanyolország az élre törhet. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) jelentése szerint Spanyolország 2050-ig a világ 15 legnagyobb zöldhidrogén-termelője közé kerülhet. A lista élén Kína áll, amelyet Chile, Marokkó, Kolumbia és Ausztrália követ. A riport szerint Kína kilogrammonként mindössze 0,65 dollárért állíthat elő hidrogént, míg Spanyolország 0,80 dollárért. Csehország: háromlépcsős stratégia a következő 20 évre. A cseh kormány 2024 júliusában fogadta el hidrogénstratégiája frissített változatát, amelynek célja a hidrogén infrastruktúra kiépítésének megkezdése az országban. Három szakasz lenne, egyre növekvő ambíciókkal, az első szakasz 2030-ig tartana, az utolsó pedig 2045 után kezdődne. Bulgária: az elmélet jól hangzik, a jelen nem túl fényes. Bulgáriában a valóságban mindössze egyetlen hidrogénüzemű autó van, de elméletben több milliárd euró értékű projekteknek ad otthont. A legnagyobb projekt a görögországi Szalonikiből Szófiába vezető hidrogénvezeték építése. Bulgária és Görögország egyelőre a megvalósíthatósági tanulmány készítéséhez számíthat uniós pénzre. A bulgáriai útvonal hossza 250 kilométer lenne. A projekt következő fázisa, amely most készül, az útvonal meghosszabbítása Románia felé, majd Délkelet- és Közép-Európa országai felé. A tervezett hidrogénvezeték célja, hogy szállítási útvonalat hozzon létre Magyarország, Szlovákia, Csehország és Németország felé, és létrehozza a délkelet-európai szállítási folyosót.

tags: #magyar #hidrogen #auto

• Üléshuzat vélemények Volkswagen Borához
• Calibra központi zár hibaelhárítás
• BMW E36 M: Walter Csaba szemszögéből
• Értsd meg a Swift műszerfal jelzéseit
• Útmutató a Renault Modus kuplungrendszer karbantartásához