Se acerca la revolución de los vehículos eléctricos de hidrógeno

La revolución de los vehículos eléctricos de hidrógeno está siendo impulsada por los avances en la tecnología de celdas de combustible, las políticas gubernamentales y los incentivos.

A medida que la conversación global sobre el cambio climático y la sostenibilidad ambiental continúa evolucionando, los vehículos de cero emisiones, como los vehículos eléctricos de hidrógeno, ofrecen una opción cada vez más viable para aquellos que buscan minimizar su huella de carbono en la carretera. De hecho, los fabricantes de automóviles han estado desarrollando formas cada vez más eficientes de transporte de cero emisiones al cambiar a vehículos eléctricos. Los avances en la tecnología de celdas de combustible han aumentado drásticamente la eficiencia de la producción de vehículos eléctricos de hidrógeno al mismo tiempo que reducen los costos, lo que les da a estos vehículos una ventaja competitiva frente a los automóviles estándar de gasolina y diésel y los vehículos eléctricos de batería (BEV). Además, para camiones y camionetas, las baterías pueden ser demasiado pesadas y tener un tiempo de carga prolongado, al mismo tiempo que sobrecargan las redes eléctricas en todo el mundo. El interés en utilizar la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno para impulsar estos vehículos más pesados ​​está cobrando impulso a medida que las flotas consideran una alternativa más práctica. A medida que las políticas e incentivos gubernamentales favorecen las soluciones de transporte limpio y aumenta la demanda de los clientes, el crecimiento previsto del mercado de vehículos eléctricos de hidrógeno está comenzando a dar lugar a lo que puede considerarse nada menos que una revolución en la industria automotriz.

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La tecnología de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno es esencialmente electricidad aplicada de una fuente diferente. A diferencia de los BEV, que requieren baterías voluminosas para viajar largas distancias, los HFCV se basan en una pequeña batería a bordo que se puede cargar continuamente con hidrógeno gaseoso almacenado y presurizado. Esta reacción química genera energía y solo emite agua como subproducto, lo que la convierte en una de las fuentes de energía más limpias disponibles en la actualidad. Estos vehículos repostan en minutos y ofrecen una amplia autonomía de conducción en comparación con otros modelos eléctricos. A la vanguardia de esta revolución se encuentran empresas como Toyota, Hyundai, Daimler Truck AG, Nikola Corporation, Hyzon Motors y Honda, que están desarrollando implementaciones innovadoras de celdas de combustible de hidrógeno en automóviles, autobuses, camionetas y semirremolques. Estos desarrollos continúan impulsando una mayor investigación e implementación con la próxima legislación de EE. UU. que incentiva estas inversiones tanto del sector público como del privado. Actualmente, los mercados de EE. UU. están cambiando lentamente hacia los automóviles que funcionan con hidrógeno, y las empresas y los clientes muestran interés. Una infraestructura en expansión gradual en las estaciones de servicio también está ayudando a estimular las tasas de adopción: se había establecido alrededor de 50 estaciones de servicio en California para 2020. Sin embargo, Japón es uno de los países que avanza más rápidamente en el desarrollo de HFCV. Para marzo de 2021, se construyeron 160 estaciones de servicio de hidrógeno en todo Japón para respaldar una flota de 40,000 HFVC, eclipsando los esfuerzos de California. Espera llegar a 900 estaciones para 2030 y mantener un crecimiento constante de 800.000 HFVC en las carreteras.

El Departamento de Energía de EE. UU. presentó recientemente su Estrategia Nacional de Hidrógeno Limpio, comprometiendo fondos para la construcción de cuatro 'centros limpios' regionales dispersos en diferentes estados, respaldo financiero para la investigación y el desarrollo de nuevos procesos de electrólisis de hidrógeno limpio e inversiones en instalaciones de producción de hidrógeno verde. Viene de la mano de la Ley bipartidista de Inversión en Infraestructura y Empleos de noviembre de 2021, donde el gobierno de los EE. UU. asignó $ 8 mil millones para ayudar a construir docenas de Centros Regionales de Hidrógeno Limpio en todo el país. Mientras tanto, California lanzó su plan climático a corto plazo comprometiéndose a aumentar la infraestructura de la red para las estaciones de servicio de hidrógeno en todo el estado. Estas iniciativas legislativas, junto con las estructuras de apoyo económico, garantizan un entorno de empoderamiento para que las entidades comerciales, las instituciones de investigación y las pequeñas empresas innoven y compitan dentro del espacio, brindándoles acceso a programas de capacitación, recursos, proveedores de nivel 1 y socios OEM que trabajan juntos. directamente para acelerar y facilitar la adopción sin esfuerzo de productos, servicios y logística de transporte sostenible.

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Uno de los puntos clave de venta de los HFVC radica en sus ventajas de capacidad de almacenamiento en comparación con los BEV alimentados con iones de litio. A través de tanques de alta presión debajo del automóvil, pueden almacenar cantidades significativamente más altas de energía con mucho menos volumen que los BEV, lo que da como resultado rangos mucho más largos sin necesidad de peso adicional por cada milla añadida a la distancia total recorrida. Por ejemplo, 1 kilogramo de hidrógeno contiene 236 veces más energía que un volumen similar de baterías de iones de litio. Una vez a bordo de los vehículos eléctricos de hidrógeno, las celdas de combustible convierten la energía almacenada en electricidad a través de una tasa de eficiencia del 60 por ciento. A los EV de Battery Point les va mejor desde la pared eléctrica hasta las ruedas con una eficiencia del 75 por ciento, con solo pérdidas menores para la carga, la conversión del inversor y la fuga de la batería con el tiempo, mucho mejor que lo que se puede lograr con la tecnología de hidrógeno actual. Sin embargo, dado el corto tiempo de recarga y el rango sustancial que ofrecen las celdas de combustible de hidrógeno, siguen siendo una opción atractiva para muchos operadores de flotas que buscan alternativas a los vehículos eléctricos tradicionales.

La cadena de supermercados británica Asda se destaca entre quienes creen en el atractivo de la tecnología; sus 1000 grandes vehículos diésel deben realizar múltiples recargas todos los días, pero requerirían presupuestos adicionales y una capacidad adicional general para convertir todos los vehículos en BEV. Los costos de fabricación de celdas de combustible, compresores, bombas y sistemas de entrega siguen siendo altos debido a la producción a baja escala. Pero a medida que las economías de escala surjan en los próximos años, es probable que veamos una disminución de los costos relacionados con la infraestructura y el equipo necesarios para la transición de los automóviles a gasolina al mercado de HFCV. Los científicos que trabajan en la electrólisis PEM creen que se puede lograr una tasa de eficiencia del 82 al 86 por ciento para 2030, revolucionando drásticamente el uso total de energía y la eficiencia de costos del sistema.

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Actualmente, los BEV funcionan mucho mejor en general, pero los avances en ambas tecnologías están avanzando rápidamente. Cuando se combina con fuentes de energía renovable sostenible, el potencial de los vehículos eléctricos de hidrógeno se presenta como una opción atractiva para eliminar las emisiones nocivas con el tiempo suficiente y las piezas optimizadas. Por ahora, esta tecnología de vehículos eléctricos limpios parece estar huyendo lenta pero seguramente hacia un futuro prometedor en el transporte de cero emisiones. Sin embargo, el objetivo final de este impulso de la potencia del hidrógeno sigue siendo claro; principalmente, para centrar las energías en aumentar drásticamente las tecnologías de producción de hidrógeno para que los combustibles fósiles convencionales se conviertan en una cosa del pasado. Para 2050, el objetivo es producir 50 millones de toneladas métricas de hidrógeno anualmente en los Estados Unidos. Los detalles que rodean a la electricidad de celdas de combustible de hidrógeno varían ampliamente según factores como el tipo de vehículo, la capacidad de almacenamiento y la disponibilidad de puntos de reabastecimiento de combustible. Aún así, una cosa sigue siendo cierta desde el automóvil Clarity Fuel Cell de Honda hasta los camiones operados por Hyzon: el hidrógeno mejora los costos operativos, reduce los riesgos potenciales para la salud pulmonar, reduce la contaminación del aire y permite opciones de transporte sostenible, entre muchos otros beneficios. No es solo el sector de camiones el que se beneficia de la ola de vehículos eléctricos de hidrógeno: los clientes de la flota de Ford usan camionetas diésel grandes de hasta 600 millas por día, a menudo transportando productos refrigerados.

El hidrógeno también ofrece claras ventajas: proporciona energía adicional sin abrumar a un BEV. Y no son los únicos. Los servicios de ambulancia y las empresas de entrega están investigando la modernización de las operaciones para incorporar camionetas que funcionen con hidrógeno. A medida que la demanda de alternativas ecológicas a la gasolina y el diésel tradicionales continúa cobrando impulso, rápidamente se hace evidente que aquí existe una oportunidad única para desarrollar un modo de transporte confiable y ecológico adecuado para las necesidades tanto de los clientes como de las empresas ahora y en el futuro. futuro. La inversión continua tanto en el aspecto tecnológico como en las estructuras gubernamentales necesarias se destacan como elementos esenciales para la transición y el despliegue exitosos de la revolución de los vehículos eléctricos de hidrógeno. No se puede negar, la revolución de los vehículos eléctricos de hidrógeno está aquí, y la excelente cooperación entre los pioneros de la innovación dará forma al futuro de lo que conducen los entusiastas.

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