Technologia ogniw paliwowych: Daimler Truck buduje pierwszą flotę ciężarówek Mercedes-Benz GenH2 do testów u klientów

Oczekuje się, że od połowy 2024 roku Amazon, Air Products, INEOS, Holcim i Wiedmann & Winz wezmą udział w pierwszych testach klientów z ciężarówkami napędzanymi ogniwami paliwowymi. Pięć ciągników siodłowych zostanie wykorzystanych w różnych zastosowaniach na długich dystansach na określonych trasach w Niemczech. Pojazdy te będą tankowane na wyznaczonych publicznych stacjach tankowania ciekłego wodoru (sLH2) w Wörth am Rhein oraz na terenie Duisburga.
Daimler Truck wkracza w kolejną fazę rozwoju na drodze do dekarbonizacji transportu za pomocą ciężarówek zasilanych wodorem. Po rygorystycznej fazie prób na torze testowym i drogach publicznych ciężarówki napędzane ogniwami paliwowymi osiągnęły obecnie zaawansowany etap rozwoju w celu wdrożenia ich we flotach pierwszych klientów. W związku z tym koncern robi teraz kolejny krok, budując pierwszą flotę pojazdów Mercedes-Benz GenH2, testowaną przez klientów. Oczekuje się, że od połowy 2024 roku firmy Amazon, Air Products, INEOS, Holcim i Wiedmann & Winz wezmą udział w pierwszych sprawdzianach u klientów, aby zdobyć wstępne doświadczenie w transporcie dalekobieżnym bez emisji CO2 ciężarówkami napędzanymi ogniwami paliwowymi.
Pięć ciągników siodłowych będzie wykorzystywanych w różnych zastosowaniach długodystansowych na określonych trasach w Niemczech, takich jak przewóz materiałów budowlanych, kontenerów morskich lub gazów w butlach. Podczas pierwszych prób u klientów ciężarówki GenH2 pozostają pod bezpośrednim nadzorem i odpowiedzialnością Mercedes-Benz Trucks. Auta te będą tankowane na wyznaczonych publicznych stacjach tankowania ciekłego wodoru (sLH2) w Wörth am Rhein oraz na terenie Duisburga. Daimler Truck i jej firmy partnerskie tworzą w ten sposób projekt latarni morskiej i demonstrują, że dekarboniczny transport ciężarówkami zasilanymi wodorem jest już dziś możliwy. Aby jednak transformacja się powiodła, w nadchodzących latach konieczne będzie zapewnienie budowy międzynarodowej infrastruktury tankowania oraz wystarczających dostaw ekologicznego ciekłego wodoru. Andreas Gorbach, członek zarządu Daimler Truck AG, odpowiedzialny za technologię pojazdów ciężarowych, ocenił „Dzięki tej pierwszej flocie klientów nasze ciężarówki napędzane ogniwami paliwowymi są teraz testowane w rzeczywistych warunkach eksploatacji u klientów. Sytuacja korzystna dla obu stron: nasi klienci poznają technologię ogniw paliwowych w codziennej, rzeczywistej pracy, a nasz zespół inżynierów lepiej rozumie potrzeby klientów i odpowiednie przypadki użycia, biorąc je pod uwagę przy opracowywaniu serii”.
Amazon, Air Products, Holcim, INEOS i Wiedmann & Winz, aby zdobyć praktyczne doświadczenie w testach u klientów
Wiedmann&Winz z siedzibą w Geislingen an der Steige (Badenia-Wirtembergia) będzie jedną z pierwszych firm, które przetestują ciężarówkę Mercedes-Benz GenH2. Dla międzynarodowego dostawcy usług logistycznych DP World pojazd zasilany wodorem będzie transportował kontenery morskie do i od klientów przemysłowych i komercyjnych. Dyrektor zarządzający dr Micha Lege widzi duży potencjał wdrożenia innowacyjnej ciężarówki, szczególnie na ogólnoeuropejskich trasach logistycznych „Nasza firma zawsze była liderem innowacji. Na przykład dzięki FleetBoard Wiedmann&Winz był jedną z pierwszych firm, które postawiły na telematykę i cyfryzację w branży logistycznej. Niedawno zaczęliśmy również wykorzystywać eActros 300 jako ciągnik w codziennych operacjach transportowych. Teraz nie możemy się doczekać kolejnego kroku w postaci ciężarówki GenH2, testowania ciężarówki do transportu długodystansowego z napędem na wodorowe ogniwa paliwowe”.
John H. Landwehr, którego firma logistyczna Gerdes + Landwehr jest częścią Grupy Holcim, zamierza ciężarówką Mercedes-Benz GenH2 przewozić granulaty i minerały dla sektora materiałów budowlanych. Dodaje „Ładunek zawsze odgrywał ważną rolę w naszej logistyce masowej w kwestii o emisji CO2 i wydajności. Po szeroko zakrojonych testach z ciężarówkami o napędzie akumulatorowo-elektrycznym z radością kontynuujemy odkrywanie drogi w kierunku zrównoważonego transportu za pomocą ciężarówki zasilanej wodorem. Tylko dzięki własnemu, specyficznemu doświadczeniu możemy podjąć właściwe decyzje dotyczące zmiany, która w naszej grupie biznesowej rozpocznie się w 2025 roku”.
Caroline Stancell, dyrektor generalna w Air Products ds. wodoru dla mobilności w Europie i Afryce, wyjaśnia „Firma Air Products planuje konwersję całej swojej globalnej floty na pojazdy zasilane wodorem i jest dumna, że może uczestniczyć w tym projekcie latarni morskiej wraz z Daimler Truck, liderem w transporcie ciężkim i dekarbonizacji. Ciężarówka Mercedes-Benz GenH2 zostanie wdrożona w naszej istniejącej floty do przewozu gazów butlowych, co pozwala nam zdobyć cenne doświadczenie w zakresie przemysłowego transportu gazów. Jesteśmy też dumni, że w ramach testów zapewniamy Daimler Truck niezbędną infrastrukturę do tankowania i wodór. Nasza najnowsza mobilna stacja tankowania ciekłego wodoru zostanie wykorzystana w projekcie w rejonie Duisburga, dzięki czemu może działać w rzeczywistych warunkach”.
Firmy INEOS i VERVAEKE zamierzają używać ciężarówki Mercedes-Benz GenH2 do transportu suchego PCW luzem „Cieszymy się, że możemy wspierać te testy klientów dotyczące ogniw paliwowych. Wodór to rewolucyjne źródło energii, które odmieni technologię samochodów ciężarowych i pomoże nam osiągnąć w przyszłości zerową emisję netto. Zarówno jako użytkownik, jak i producent wodoru, INEOS ma wyjątkową możliwość wspierania tego przejścia. Wraz z naszym partnerem transportowym VERVAEKE jesteśmy podekscytowani możliwością wspierania Daimler Truck AG” – mówi Wouter Bleukx, dyrektor biznesowy ds. wodoru w INEOS Inovyn. Frédéric Derumeaux, dyrektor generalny VERVAEKE, dodaje „Jestem zachwycony tym projektem, doskonale wpisującym się w naszą strategię radykalnego ograniczenia emisji CO2. Zasilanie ciężkich samochodów ciężarowych ciekłym wodorem to rewolucyjny i istotny krok naprzód. Jako wiodąca firma transportowa odgrywamy ważną rolę, a wyjątkowa współpraca z INEOS i DAIMLER TRUCK AG pomaga nam zademonstrować prawdziwie bezemisyjną logistykę.
Andreas Marschner, wiceprezes Amazon Transportation Services, stwierdza „Amazon nieustannie pracuje nad osiągnięciem neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2040 roku. Dekarbonizacja naszej sieci transportowej odgrywa kluczową rolę w osiągnięciu tego kamienia milowego. Wszystkie zainteresowane strony z branży logistycznej – od producentów po przedsiębiorstwa energetyczne i operatorów – muszą zatem w dalszym ciągu inwestować, eksperymentować i wprowadzać innowacje. Z niecierpliwością czekamy na udział w tym projekcie pilotażowym i wyciąganie z niego wniosków”.
Pierwsze próby klientów z nową technologią ciekłego wodoru (sLH2)
Przy opracowywaniu napędów na bazie wodoru Daimler Truck preferuje ciekły wodór. W tym stanie zagregowanym nośnik energii ma nie tylko znacznie większą gęstość energii, ale można także znacznie obniżyć koszty transportu. Dzięki temu da się przewieźć więcej wodoru, co znacznie zwiększa zasięg i umożliwia porównywalne osiągi pojazdu z konwencjonalną ciężarówką z silnikiem Diesla. Zbiorniki na ciekły wodór oferują również korzyści pod względem kosztów i masy. Dlatego zastosowanie ciekłego wodoru umożliwia większą ładowność.
Po raz pierwszy we flocie testowej klientów zostanie zastosowany nowy proces tankowania ciekłego wodoru: tzw. „technologia sLH2” (sLH2 = „przechłodzony” ciekły wodór). Technologia ta została opracowana wspólnie z Linde i jest swobodnie dostępna dla wszystkich zainteresowanych firm poprzez normę ISO. Innowacyjne podejście umożliwia m.in. jeszcze większą gęstość magazynowania w porównaniu do LH2 i łatwiejsze tankowanie w ciągu 10–15 minut. Firmy planują pierwsze tankowanie ciężarówki z ogniwami paliwowymi na stacji pilotażowej w Wörth am Rhein na początek 2024 roku. Daimler Truck i jego partnerzy planują zapewnienie wysokiego poziomu przejrzystości i otwartości w odniesieniu do odpowiednich interfejsów wspólnie opracowanej Technologii sLH2. Celem jest współpraca z innymi firmami i stowarzyszeniami, tam gdzie to możliwe, dla przygotowania własnych technologii tankowania i pojazdów, które stosują nowy standard ciekłego wodoru i tym samym ustanowienie globalnego rynku masowego dla nowego procesu tankowania.
Kluczowe parametry wydajności ciężarówki GenH2 porównywalne z konwencjonalnymi ciężarówkami do transportu długodystansowego
Inżynierowie zajmujący się rozwojem Daimler Truck oparli ciężarówkę GenH2 na charakterystyce konwencjonalnego samochodu dalekobieżnego Mercedes-Benz Actros pod względem ładowności, zasięgu i wydajności. Ciężarówki Mercedes-Benz GenH2, wykorzystywane w pierwszych testach u klientów, oferują ładowność około 25 ton przy masie całkowitej zestawu (GCW) wynoszącej 40 ton. Tak duże ładowność i zasięg umożliwiają dwa specjalne zbiorniki ciekłego wodoru i szczególnie wydajny system ogniw paliwowych typu cellcentric. Stanowią one centralny element ciężarówki GenH2. Dwa zbiorniki ciekłego wodoru ze stali nierdzewnej mają szczególnie dużą pojemność równą 88 kilogramów (po 44 kg każdy), dzięki czemu doskonale nadają się do pokonywania długich dystansów. System zbiorników ze stali nierdzewnej składa się z dwóch rur umieszczonych jedna w drugiej, połączonych ze sobą i izolowanych próżniowo.
Układ ogniw paliwowych ciężarówki GenH2 dostarcza 300 kilowatów (2 x 150 kW), a akumulator zapewnia tymczasowo dodatkowe 400 kW. Pojemność akumulatora wynosząca 70 kWh jest stosunkowo niska, gdyż nie służy do zaspokajania potrzeb energetycznych, ale głównie do włączania, aby zapewnić sytuacyjne wsparcie zasilania ogniwa paliwowego, na przykład podczas szczytowych obciążeń w trakcie przyspieszania lub jazdy pod górę z pełnym obciążeniem. Jednocześnie stosunkowo lekki akumulator pozwala na większą ładowność. Jest ładowany energią hamowania i nadmiarem energii ogniw paliwowych. Podstawowy element wyrafinowanej strategii działania systemów ogniw paliwowych i akumulatorów stanowi system chłodzenia i ogrzewania, utrzymujący wszystkie komponenty w odpowiedniej temperaturze roboczej, w ten sposób zapewniając maksymalną trwałość. W wersji przedseryjnej oba silniki elektryczne zostały zaprojektowane na łączną moc ciągłą 2 x 230 kW i moc maksymalną 2 x 330 kW.
Niedawno, we wrześniu 2023 roku, Daimler Truck z powodzeniem wykazał, że technologia wodorowych ogniw paliwowych może być właściwym rozwiązaniem do dekarbonizacji elastycznego i wymagającego transportu drogowego na długich dystansach. Prototyp ciężarówki Mercedes-Benz GenH2 dopuszczony do ruchu drogowego ukończył wyścig #HydrogenRecordRun, na jednym napełnieniu ciekłym wodorem pokonując ystans 1047 km. Celem firmy jest wprowadzenie w drugiej połowie dekady seryjnej wersji ciężarówki Mercedes-Benz GenH2.
Daimler Truck konsekwentnie realizuje strategię dwutorową z pojazdami zasilanymi wodorem i akumulatorami
Jako jeden z największych na świecie producentów pojazdów użytkowych, Daimler Truck zobowiązał się do przestrzegania Porozumienia klimatycznego z Paryża. Celem jest zaoferowanie do 2039 roku na jego głównych rynkach światowych (Europa, USA, Japonia) nowych pojazdów, które będą neutralne pod względem emisji CO2. Ciężarówki z napędem akumulatorowym to idealny wybór do transportu dystrybucyjnego, a w przypadku eActrosa 600 – do przewozów dalekobieżnych przy regularnym rozmieszczeniu na planowalnych trasach z odpowiednimi odległościami i możliwościami ładowania. Jednak ciężarówki zasilane ogniwami paliwowymi mogłyby być lepszym rozwiązaniem, szczególnie w przypadku bardzo elastycznych i wyjątkowo wymagających zastosowań w transporcie ciężkim i długodystansowym. Ponadto dostępność odpowiedniej infrastruktury i wystarczającej ilości ekologicznej energii elektrycznej mają kluczowe znaczenie dla pomyślnego przejścia na technologie wolne od emisji CO2. Daimler Truck jest przekonany, że szybkie i oszczędne pokrycie zapotrzebowania na energię można osiągnąć jedynie za pomocą obu technologii.

    Tekst: Jarosław Brach

    Zdjęcia: Producent