Inspelen op de behoeften van waterstofvoertuigen en emissievrije technologie op ACT Expo

Inspelen op de behoeften van waterstofvoertuigen en emissievrije technologie op ACT Expo

Shiv Shankar, Senior Global Market Manager

Emissiereductie en efficiëntie zijn drijvende krachten voor OEM's in de auto-industrie, en nieuwe trends en technologie voor schoon vervoer waren dit jaar volledig te zien op de Advanced Clean Transportation (ACT) Expo in Californië.

De transportsector evolueert en ACT Expo is de afgelopen jaren dienovereenkomstig verschoven. Tegenwoordig is een groot deel van de show sterk gericht op emissievrije en emissiearme voertuigen - technologieën die velen zien als de toekomst van transport.

Dit gebeurt om een ​​paar redenen. Nieuwe spelers komen in de transport- en mobiliteitsruimte en verstoren typische modellen van zowel technologie als bedrijfsactiviteiten. Er zijn ook nieuwe prikkels op markten over de hele wereld om nieuwe ontwikkelingen op het gebied van schone transporttechnologie te stimuleren en emissies te beperken. Hierdoor wordt het serieuzer genomen dan ooit tevoren.

Eén ding was duidelijk toen ik op de beurs was:naarmate de technologie evolueert, ontstaan ​​er nieuwe uitdagingen voor OEM's die willen slagen. Hier zijn een paar belangrijke observaties die ik heb gemaakt tijdens het bijwonen van ACT Expo 2019:

Uitdagingen op het gebied van vermogen, bereik en infrastructuur

Verschillende factoren zullen van invloed zijn op de toegenomen acceptatie van voertuigen en apparatuur voor schone technologie, en leveranciers werken aan oplossingen.

Een spotlight staat op elektrische voertuigen (EV's). De pure EV's van vandaag zijn schoon en naarmate de batterijkosten blijven dalen, worden deze voertuigen kosteneffectieve oplossingen voor woon-werkverkeer over korte afstanden. Ze hebben echter een aantal inherente uitdagingen. In het zware en commerciële vrachtvervoer moeten wagenparkbeheerders bijvoorbeeld kunnen vertrouwen op een uitgebreid batterijbereik om ladingen over lange afstanden te vervoeren. Oplaadtijd is ook een probleem, oplaadtijden variëren van 30 minuten tot 10 uur. Deze voertuigen moeten ook kunnen vertrouwen op de infrastructuur van laadstations, waarvan een groot deel nog niet bestaat buiten bepaalde geografische gebieden. Ten slotte zijn de grondstoffen die nodig zijn voor de productie van batterijen voor elektrische voertuigen enigszins schaars, vooral in de Verenigde Staten. Naarmate ze schaarser worden, kunnen de kosten stijgen, en wanneer veel van deze batterijen het einde van hun levensduur bereiken, zal er nog een belangrijke uitdaging op het gebied van afvalbeheer moeten worden overwonnen.

Dit maakt een alternatieve technologie steeds aantrekkelijker:waterstof-brandstofcelvoertuigen. Deze voertuigen maken gebruik van waterstofgas en zuurstof om een ​​elektromotor aan te drijven en kunnen een reeks praktische voordelen bieden, waaronder geen uitstoot, veel pk's en het vereiste koppel voor zware toepassingen. Wanneer ze worden opgewekt met schone, hernieuwbare energie, kunnen deze voertuigen een echte nul-emissie bereiken. Er zijn ook minder nadelen. OEM's van waterstof-brandstofcelauto's hebben veelbelovende reeksen getoond die overeenkomen met traditionele technologieën (meer dan 500 mijl), samen met het potentieel voor snellere tanktijden bij waterstoftankstations.

Hoewel er momenteel ook een infrastructuurbeperking is voor waterstoftransport, doen sommige OEM's aanzienlijke investeringen om dat te veranderen. Nikola Corporation, een bedrijf dat gespecialiseerd is in elektrische semi-vrachtwagens en waterstof-brandstofcelvoertuigen en een presentator op het podium van ACT Expo, heeft beloofd om tegen 2028 700 waterstoftankstations in de Verenigde Staten te bouwen. Door zowel de voertuigproductie als de infrastructuurproblemen tegelijk aan te pakken , zou het unieke bedrijfsmodel van het bedrijf deze voertuigen aantrekkelijker kunnen maken voor eindgebruikers.

Een efficiënte infrastructuur voor waterstofvoertuigen creëren

Het creëren van een betrouwbare infrastructuur voor waterstofvoertuigen is essentieel om ze tot een levensvatbare technologie te maken in de commerciële en consumentenruimte. Veilige, efficiënte waterstofopslag in voertuigen en bij waterstoftankstations is daar een belangrijk onderdeel van.

Voor praktische toepassingen op de weg moet met een paar dingen rekening worden gehouden. Waterstof heeft de hoogste energie per massa van alle brandstoffen, maar heeft een laag energie-per-eenheidsvolume, waardoor geavanceerde opslagmethoden nodig zijn die het potentieel voor een hogere energiedichtheid kunnen waarmaken. Waterstof in vloeibare vorm vereist cryogene temperaturen voor opslag, waardoor het momenteel minder aantrekkelijk is voor voertuigen. In zijn gasvorm vereist waterstofopslagefficiëntie dus hogedruktanks en brandstofsystemen die typisch variëren van 350 tot 700 bar in voertuigtoepassingen, wat overeenkomt met een typische personenauto tot een commerciële vrachtwagen.

Efficiëntie en inperking van waterstofopslag moeten worden bereikt in de hele toeleveringsketen. Waterstof wordt ter plaatse gegenereerd of via tubetrailers aan waterstoftankstations geleverd, waar het vervolgens wordt gecomprimeerd voor stationaire opslag in tanks ter plaatse. Vanuit die tanks wordt het gas overgebracht naar de door de eindgebruiker bediende dispenser - de waterstofversie van een typische benzinepomp - waar het uiteindelijk het waterstof-brandstofcelvoertuig vult. Belangrijk is dat de druk bij tankstations nog hoger moet zijn - tussen 900 en 1.000 bar - om effectief te voldoen aan de drukbehoeften in de voertuigen zelf.

Het handhaven van aanvaardbare hoge drukken en het voorkomen van kostbare lekken op elk punt in de waterstoftransportinfrastructuur zijn van cruciaal belang om de technologie levensvatbaar, efficiënt en praktisch te maken voor een verscheidenheid aan transporttoepassingen. Ontwerp en materiaalkeuze voor dit nieuwe soort waterstofbrandstofarchitectuur moet rekening houden met deze hoge drukken en lekdichte prestaties.

Dit zijn slechts enkele van de trends op het gebied van schoon vervoer in de branche die de moeite waard zijn om te volgen. Bijdragen aan een duurzamere toekomst is belangrijk, en wij bij Swagelok zijn toegewijd om onze ondersteuning, assistentie en kwaliteitsproducten te bieden aan OEM's die de komende jaren en decennia levensvatbare, emissievrije of emissiearme voertuigtechnologie ontwikkelen. We hebben uitgebreide ervaring in materiaalkunde, extreme drukken en temperaturen en het leveren van betrouwbare lekdichte verbindingen in kritische toepassingen. We zetten ons in om die expertise toe te passen op schone transportbehoeften. Het voldoen aan de verwachtingen van de klant op het gebied van veiligheid, efficiëntie en betrouwbaarheid hangt ervan af.