En el corto plazo (antes de 2020), la demanda de vehículos de pila de combustible (FCV) impulsados por hidrógeno será mínima. Espero que las flotas y los gobiernos compren estos autos en cantidades decentes, así como también algunos de los primeros consumidores que están ansiosos por estar a la vanguardia, pero eso es todo lo que podemos esperar en las ventas de FCV antes del final de la década.
Sin embargo, a medida que nos acercamos a 2025, una serie de factores deberían combinarse para hacer que los FCV sean al menos tan populares como los vehículos eléctricos de batería (BEV). Estos cambios son:
- Los transportistas que viajan por la carretera (también conocidos como plataformas grandes) utilizarán celdas de combustible de hidrógeno para energía auxiliar, o realizarán una transición completa a celdas de combustible para toda la energía. Esto se debe a que se puede ahorrar MUCHO dinero reduciendo el consumo de combustible de camiones grandes. El diesel es caro, especialmente cuando compra 50-100 galones al día. El hidrógeno (cuando se deriva de la reforma del gas natural) es más barato que el diesel.
- A medida que las grandes plataformas y flotas comiencen a utilizar celdas de combustible, las estaciones de hidrógeno comenzarán a aparecer en todas las principales áreas metropolitanas y en todas las principales carreteras interestatales.
- Al mismo tiempo, las regulaciones federales de ahorro de combustible para camiones ligeros y SUV grandes serán muy difíciles de lograr. Nadie está realmente seguro de cómo un 2025 F-150, por ejemplo, alcanzará el objetivo de ~ 30mpg establecido por estos nuevos registros. A partir de 2015, el F-150 más eficiente en combustible obtiene 22mpg (combinado). Alcanzar 30mpg (un aumento de ~ 40%) parece muy difícil sin algún tipo de cambio tecnológico fundamental.
- Diesel está fuera. No es que el diésel no se pueda usar para cumplir con el estándar de economía de combustible (sí se puede), es que las leyes federales de emisiones harán que los diésel sean imposibles de construir para 2020. A menos que se modifiquen las normas federales de emisiones (que es una posibilidad), los camiones diésel y Los SUV desaparecerán muy pronto.
- Algunos creen que veremos camiones híbridos enchufables y SUV para cumplir con los nuevos objetivos. El problema es que estos sistemas híbridos enchufables son caros y no ofrecen tanta utilidad para los grandes compradores de SUV y camiones como lo hacen para los compradores de automóviles. Una batería pequeña (digamos, 16.5kWh) puede alimentar un vehículo pequeño o mediano durante 40-50 millas. Pero si coloca esa misma batería en un camión o SUV nuevo, * podría * llevarle 20 millas (y probablemente menos). Eso no es mucha distancia teniendo en cuenta el precio. Sin mencionar que la mejora en la eficiencia es pequeña (15-20%), lo que no es suficiente para cumplir con los nuevos estándares. Aún así, está cerca, y espero que algunos fabricantes de automóviles sigan este camino (Ford está trabajando en esta dirección ahora, de hecho, y podemos esperar un F-150 híbrido para 2020). Sin embargo, creo que las pilas de combustible tienen más sentido (más sobre eso a continuación).
- Los paquetes de baterías grandes podrían usarse para fabricar camiones y SUV totalmente eléctricos, pero el alcance será un gran problema para estos vehículos. Una cosa es construir un camión o SUV que tenga una carga de 200 millas (sería pesado y costoso, pero es posible). Sin embargo, es algo completamente diferente ofrecer un camión o un SUV grande con ese tipo de alcance y, al mismo tiempo, ofrecer capacidad de remolque y transporte. En pocas palabras, las baterías no funcionan para SUV y camiones grandes , al menos una vez que les pides que tiren o transporten algo.
NOTA: Sé acerca de los autobuses con batería . Los autobuses no son camiones o SUV. No remolcan. No pasan mucho tiempo conduciendo a velocidades de autopista, donde la resistencia aerodinámica absorbe la electricidad. Nadie espera una aceleración rápida en el autobús. Un bus funciona perfectamente bien con una batería de 3.000 libras. Los camiones y los SUV grandes no son autobuses, por lo que la comparación es errónea.
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- Se cree que el sistema de propulsión de celdas de combustible tendrá un costo comparable al de los híbridos de gasolina para 2020. Eso significa que los fabricantes de automóviles pueden ofrecer un camión o SUV impulsado por hidrógeno por una pequeña prima ($ 3-5k). Probablemente sea menos que un híbrido enchufable y mucho menos que un tren motriz completamente eléctrico.
- Hay dos formas de cumplir con los objetivos federales de economía de combustible para camiones y SUV grandes. Una forma es asegurarse de que cada vehículo llegue a su objetivo. La otra forma es promediar la eficiencia de sus vehículos. Si usted hace un promedio, puede ofrecer un camión o SUV con pila de combustible súper eficiente a un pequeño número de compradores, y vender a todos los demás un camión o SUV a gasolina convencional (y rentable).
… y es por eso que los FCV “despegarán”. Si solo un pequeño porcentaje de camiones y SUV grandes vendidos por fabricantes de automóviles están equipados con motores de celdas de combustible de cero emisiones, los fabricantes de automóviles pueden cumplir con los estándares federales de economía de combustible con espacio de sobra .
Espero totalmente que Toyota ofrezca Tundras y Sequoias con pilas de combustible para 2025, tal vez incluso 2020. No tendrán que vender muchos de estos camiones y SUV para cumplir con el estándar federal. Si solo vendieran estos vehículos en un par de mercados (CA y NY, por ejemplo), y si pudieran ofrecerlos a un precio competitivo (lo que parece plausible), es probable que Toyota pueda alcanzar el estándar promedio de economía de combustible sin haciendo cambios importantes en sus camiones a gasolina. Los consumidores podrán seguir comprando camiones a gasolina que obtienen 17mpg durante el tiempo que Toyota quiera fabricarlos.
Eso es ganar-ganar, al menos en lo que respecta a los fabricantes de automóviles. Pueden cumplir con el estándar de economía de combustible sin obligar a la mayoría de sus clientes a invertir en tecnología híbrida costosa que no es realmente rentable.
Si solo el 5% de todos los camiones y SUV grandes se venden con motores de pila de combustible, eso equivaldría a 100 mil unidades vendidas por año. Combine ese número con las ventas de la flota y el gobierno de varios “otros” FCV, y es fácil ver que los FCV alcanzan el mismo tipo de cifras de ventas que los BEV están alcanzando hoy.
Teniendo en cuenta que los BEV tienen una ventaja de cinco años (más o menos) en los FCV, eso es correcto.
Pero lo bueno es que el futuro está sujeto a cambios. Una revolución en la química de la batería podría volver obsoletos los FCV. Una revolución en la nanotecnología podría hacer que las celdas de combustible sean más baratas que los motores de gas (y mucho, mucho más baratas que los paquetes de baterías). Un descubrimiento fotocatalítico podría hacer que la división del agua en oxígeno e hidrógeno sea tan barata como la energía solar. Elon Musk podría encontrar una manera de sorprender a los críticos y reducir los costos de la batería por debajo de $ 100 / kWh (muy pocas personas fuera de Tesla piensan que los costos caerán por debajo de $ 160 / kWh en cualquier momento pronto, pero quién sabe, ¿verdad?).
En mi opinión, la razón más importante para ser optimista con respecto a las celdas de combustible es mirar quién está poniendo sus huevos en la canasta de vehículos de celdas de combustible: Honda y Toyota. Honda es una de las mayores compañías de ingeniería del mundo. Toyota es una de las mayores empresas manufactureras del mundo. Si estas dos compañías ven las celdas de combustible como el camino a seguir, sería prudente considerar esta posibilidad con cuidado.
