Jak se daří palivočlánkovým autobusům v USA: zajímavosti ze souhrnné zprávy NREL z listopadu 2017

20.12.2017 V listopadu 2017 publikovala americká agentura National Renewable Energy Laboratory (NREL) souhrnnou zprávu o stavu a provozu palivočlánkových autobusů v USA za období od srpna 2015 do července 2016. Pokračuje tak v sérii hodnoticích ročních zpráv a navazuje na obdobnou zprávu z ledna 2017. Tento článek dále obsahuje některé zajímavé údaje z uvedené zprávy.

V období od srpna 2016 do července 2017 bylo v USA provozováno 26 palivočlánkových autobusů, podrobnosti uvádí tabulka níže (stav k srpnu 2017). Zpráva dále analyzuje některé podrobnější výsledky na užších vzorcích těchto autobusů.

Po technické stránce se jedná o 12m autobusy. Jejich hlavním zdrojem energie je palivový článek –120 kW u autobusu Van Hool, 150 kW u American Fuel Cell Bus – AFCB (viz fotografie). Ten je doplněný o trakční baterie (21 kWh – Van Hool, 11 kWh – AFCB).

Všechny uvedené palivočlánkové autobusy jsou co do technologické zralosti hodnoceny na úrovni TRL 6 – 8, tedy demonstrování vozidel v prototypech nebo v malých sériích v plném provozním nasazení.

Srovnávacími vozidly u tří sledovaných dopravců byly sériově vyráběné dieselové autobusy Gillig (u AC Transit) a CNG autobusy New Flyer (u SunLine a OCTA).

20 sledovaných palivočlánkových autobusů najezdilo ve výše uvedeném období od srpna 2016 do července 2017 (včetně jednoho vozidla u dopravce MBTA, který byl v provozu až od prosince 2016) celkem téměř 960 000 km, tedy v průměru cca 4,1 tis. km na vozidlo měsíčně. Stanovený cíl 3 000 mil na vozidlo měsíčně (cca 4 600 km) nesplnil park žádného z dopravců jako celek, nicméně tento limit byl překročen u 7 ze 13 autobusů provozovaných u AC Transit. Průměrná cestovní rychlost sledovaných autobusů se pohybovala v rozmezí 14 – 20 km/h.

Celková průměrná disponibilita tohoto sledovaného parku činila 76 %. Tato úroveň ovšem měla značný rozptyl podle jednotlivých dopravců, od 36 % do 90 %. Celkově největší disponibilitu na úrovni 95 % zaznamenal jeden z palivočlánkových autobusů AC Transit.

Také příčiny poruch se velmi lišily podle sledovaných dopravců. Například u AC Transit, provozujícího většinu ze sledovaných 20 palivočlánkových autobusů – celkem 13 vozidel s průměrnou 80% disponibilitou, bylo 60 % času mimo provoz zapříčiněno mechanickými závadami nesouvisejícími s pohonem. Palivový článek se podílel na třetině času mimo provoz, další čas mimo provoz připadal na plánovanou údržbu, závady na hybridním pohonu nebo problémy s trakčními bateriemi.

Průměrná spotřeba vodíku se podle jednotlivých dopravců pohybovala v širokém rozmezí 9,3 – 30,3 kg/100 km. V případě výše uvedeného dopravce AC Transit s největším sledovaným parkem palivočlánkových autobusů činila 12,3 kg/100 km. Ve srovnávacím přepočtu na litry nafty u dieselového autobusu byla tato spotřeba o cca 30 % nižší. Nejúspornější autobus u OCTA spotřeboval 9,3 kg vodíku na 100 km a oproti srovnatelnému autobusu na CNG byl energeticky úspornější o více než polovinu.

Porovnání nákladů na údržbu palivočlánkových autobusů a srovnávacích autobusů s tradičními pohony v jejich základní struktuře v přepočtu na ujetou míli ukazuje graf výše. Je z něj zřejmé, že nové palivočlánkévé autobusy typu American Fuel Cell Bus vycházejí z tohoto porovnání lépe než zavedené dieselové autobusy, zatímco palivočlánkové autobusy Van Hool jsou zdaleka nejnáročnější ze všech srovnávaných vozidel. U nich je namístě poznamenat, že údržba pohonu se na těchto nákladech podílela pouze z pětiny. Zbylých 80 % tvořila údržna spojená s mechanickou částí vozidla, pomocnými pohony aj. včetně preventivní údržby. U ostatních srovnávacích vozidel (AFCB, diesel a CNG) se pohon podílel na celkových nákladech údržby zhruba ze čtvrtiny až třetiny. Obecně největší podíl údržby u všech vozidel (nepočítáme-li preventivní údržbu) měly náklady spojené s údržbou karoserie a příslušenství vozidla.

Obecně lze tedy konstatovat, že u palivočlánkových autobusů, stejně jako u vozidel s tradičním pohonem, se na nárocích na údržbu relativně nejméně podílí pohon a relativně nejvíce mechanické části vozidla a pomocná zařízení.

Jako základní problém komercializace palivočlánkových autobusů v USA se zatím jeví velmi malý rozsah vozidlových parků (srovnejme s evropskými plány na stovky palivočlánkových autobusů, které jsou postupně uváděny do praxe). Od nich se odvíjejí další problémy související zejména s dodávkou náhradních dílů nebo náklady na údržbu, která přechází od výrobce k dopravcům a jejich personál je nutno zaučit.

Vímána je také domácí konkurence čistě bateriových elektrobusů, jejichž dodavatelé vstupují na dosud poklidný americký trh bezemisních autobusů s agresivním marketingem, stavícím čistě bateriové pohony proti palivočlánkovým pohonům. Těchto elektrobusů je dnes v USA (podle poslední zprávy evropského projektu ZeEUS) provozováno kolem dvou set, tedy téměř osminásobek počtu palivočlánkových autobusů. Zpráva NREL upozorňuje, že čistě bateriové a palivočlánkové elektrobusy by neměly být vnímány jako konkurenti, nýbrž jako alternativy bezemisních ausobusů, každá s výhodami a nevýhodami, a světový trh je dost velký pro oba.

Jakub Slavík

Foto, obrázky a tabulky © NREL

Plné znění zprávy je ke stažení zde

Další informace zde

Přečtěte si také:

Drahý pokus, nebo vozidlo budoucnosti?

18.12.2017 Odborný časopis Fleet, specializovaný magazín pro správu a řízení vozových parků, zveřejnil ve svém čísle 6/2017 pod názvem „Drahý pokus, nebo vozidlo budoucnosti?“ článek Jakuba Slavíka, zabývající se palivočlánovými pohony vozidel a hodnotící jejich příležitosti a omezení. Článek tak věcně, bez předsudků a bez přikrašlování, představuje tento perspektivní směr v elektromobilitě profesní komunitě správců firemních vozových parků.

Plné znění článku je k dispozici zde

Van Hool Exqui.City pro Pau: první palivočlánkový BRT na světě

11.9.2017 Belgický výrobce Van Hool je známý jako dodavatel více než padesáti palivočlánkových autobusů. V současné době jich jezdí 32 v Evropě (například v rámci projektu 3Emotion) a 21 v USA. Mezi jeho produkty patří zároveň kloubové elektrobusy Exqui.City, označované výrobcem jako „tram-bus“. Francouzské město Pau si na začátku září 2017 objednalo u tohoto výrobce osm elektrobusů Exqui.City s palivočlánkovým zdrojem energie, a odstartovalo tak důležitý přelom v systémech velkokapacitní autobusové dopravy BRT (bus rapid transit). Celý článek zde

Publikace Smart city v praxi: 1100 výtisků od slavnostního křtu v březnu 2017

28.8.2017 Odborná publikace Smart city v praxi od Jakuba Slavíka, provozovatele našeho portálu, která je zároveň první publikací k tématu chytrých měst od českého autora, zaznamenala v srpnu 2017 významný milník: Od slavnostního křtu v březnu 2017 bylo prodáno 1100 výtisků, tedy více než polovina nákladu. Svědčí to o zájmu odborné i laické veřejnosti o tuto problematiku, podanou přehledně a čtenářsky přístupně. V neposlední řadě je to dobrá zpráva pro partnery publikace, společnosti E.ON, ABB, ČEZ a Gordic, kteří s ní spojili své jméno, a dali tak najevo svůj zájem o aktivní rozvíjení konceptu smart city.

Celý článek zde

Metanolový palivočlánkový užitkový elektromobil představen veřejnosti

14.8.2017 Dánský výrobce SerEnergy, zabývající se vývojem, výrobou a užitím reformních metanolových palivových článků, zaznamenal ve svých aktivitách důležitý milník: V červenci 2017 představil odborné veřejnosti prototyp elektromobilu využívajícího metanolový palivový článek, a dosahujícího tak v plně bezemisním režimu dojezd až 800 km, tedy plně srovnatelný s obdobným automobilem využívajícím konvenční spalovací motor.

Celý článek zde

Závěrečná zpráva projektu CHIC: palivočlánkové autobusy směřují ke komercializaci

23.12.2016 Evropský projekt palivočlánkových autobusů CHIC (Clean Hydrogen in European Cities) průběžně sledujeme na našem portále i ve studii E-mobilita v MHD. Tento projekt probíhal v letech 2010 – 2016. Během této doby byly získány zkušenosti z provozu více než 50 palivočlánkových autobusů v osmi městech a regionech Evropy a Kanady. Na konci listopadu 2016 byla zveřejněna jeho závěrečná souhrnná zpráva. Z ní jsou dále uvedeny některé zajímavé informace, podle potřeby doplněné o další poznatky našeho portálu z palivočlánkové elektromobility. Celý článek zde

Trolejbus s palivočlánkovým prodlužovačem dojezdu: překombinovaný experiment nebo chytré netradiční řešení?

16.12.2016 Jak již bylo na našem portále dříve avizováno, lotyšské hlavní město Riga dostane do roku 2018 deset kloubových trolejbusů Solaris s palivočlánkovým prodlužovačem dojezdu. Na konci listopadu 2016 byla odborná veřejnost informována o dalších podrobnostech palivočlánkové energetické jednotky pro tyto trolejbusy. K problematice parciálních trolejbusů kromě toho proběhly velmi zajímavé diskuse na konferenci Elektrické autobusy pro město V, pořádané provozovatelem našeho portálu. Ve světle všech těchto informací se nabízí otázka, zda a kdy má poněkud netradiční kombinace trolejbusu a palivočlánkové, tedy vodíkové, energetické jednotky smysl. Ačkoli řada podrobností není k dispozici, leccos mohou napovědět informace od výrobců i ze zmíněné konference. Celý článek zde

Cyklus odborných konferencí „Smart city v praxi“, „Efektivní elektromobilita v organizacích“ a „Elektrické autobusy pro město“

Konference „Elektrické autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu 2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma, konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů (včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Efektivní elektromobilita v organizacích“ je první konferencí svého druhu v ČR, prezentující elektromobily jako dopravní prostředek pro organizace soukromého a veřejného sektoru, ne tedy a priori jako luxusní nebo zábavní předmět pro elektromobilní nadšence a jejich sdružení. Obsah konference je cíleně zaměřen na organizace a správce jejich vozového parku. Konference „Smart city v praxi“ je zaměřena především na ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart city v daném městě realizován.

Pozvánky na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete v naší rubrice Konference zde

Consulting Services: Naše odborné služby

Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz a www.proelektrotechniky.cz a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla, vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na konferencích, portálech). Celý článek zde