Samochód na wodór – jak działa, ile pali i gdzie go tankować?

Wodór w samochodzie kojarzy się z ultranowoczesnym rozwiązaniem. Technologia nie oznacza jednak wcale wybiegania w przyszłość. Szczególnie, że jest opracowywana i doskonalona w motoryzacji od lat 90. XX wieku. Powiem więcej, właśnie z wodoru korzystał łazik księżycowy, który został wykorzystany przez Amerykanów podczas misji Apollo w latach 70. XX wieku. To chyba jeden z pierwszych pionierów zastosowania tej technologii.

Spis treści:

Jak działa samochód wodorowy?
Zasada działania ogniwa paliwowego
Czy da się zatankować w Polsce auto na wodór?
Napęd wodorowy. Wady i zalety
Ile kosztuje samochód na wodór?
Czy ogniwa paliwowe są awaryjne?

Jak działa samochód wodorowy?

Kierowcy mówią "samochód zasilany wodorem". To stwierdzenie jest jednak mało precyzyjne. Bo de facto mamy do czynienia z samochodem elektrycznym, który został wyposażony przez producenta w niezwykle ekologiczną pokładową elektrownię. Jak tworzona jest energia elektryczna? Za to odpowiada ogniwo paliwowe. W nim odbywa się proces łączenia cząsteczek tlenu i wodoru. Skutkiem tego procesu jest wytworzenie energii. Do atmosfery natomiast emitowana jest wyłączenie czysta woda.

Energia jest następnie przetwarzana na prąd i trafia do pokładowego akumulatora. Napęd zgromadzony w baterii jest następnie wykorzystywany przez silnik elektryczny do wytwarzania siły napędowej pojazdu. Koła de facto napędza silnik elektryczny. Auto wodorowe jest zatem poniekąd pojazdem elektrycznym.

Na czym polega dekarbonizacja silnika? O tym w naszym poradniku.

Zasada działania ogniwa paliwowego

Schemat działania ogniwa na pierwszy rzut oka wydaje się prosty. Z technologicznego punktu widzenia taki prosty jednak nie jest. W pierwszej kolejności odbywa się pobór paliwa ze zbiornika. Następnie wodór trafia do układu napędowego przez katalizator, który pozwala na rozbicie jego atomów na protony i elektrony. Sama reakcja zachodząca w ogniwie polega na połączeniu jonów wodoru w anodzie z tlenem w katodzie. Tak powstaje woda, a jednocześnie przepływ elektronów pomiędzy elektrodami wytwarza energię elektryczną.

• Czemu akurat wodór? Po pierwsze idealnie pasuje do działania ogniwa. Po drugie wodór jest najczęściej występującym pierwiastkiem na ziemi.
• Jak uzyskiwany jest wodór służący do zasilania pojazdów? Obecnie uzyskuje się go głównie podczas przeróbki paliw kopalnych. Na tym jednak nie koniec. Możliwy jest też reforming parowy gazu ziemnego. To proces doprowadzania pary wodnej do metanu. Alternatywą może się stać też elektroliza wody. To proces odwrotny do tego, który zachodzi wewnątrz ogniwa.

Koszty eksploatacji samochodu są kluczowe dla TCO. O czym pamiętać?

Czy da się zatankować w Polsce auto na wodór?

Motoryzacja rozwinęła się na tyle, że dziś da się zatankować samochód wodorowy w Polsce. Co prawda, sieć dostępności tego paliwa i infrastruktura jest mocno ograniczona. Na mapie całego kraju znajduje się bowiem tylko 15 punktów. Możliwość tankowania wodoru mają kierowcy w Gdańsku, Gdyni, Katowicach, Jastrzębiu-Zdroju, Koninie, Krakowie, Łomży, Poznaniu, Warszawie i Rybniku. Przy czym najlepiej rozwinięta sieć funkcjonuje oczywiście w stolicy. Tam stacji ładowania wodoru są aż 3.

• Ile kosztuje tankowanie wodoru? Za każdy kg zatankowanego paliwa kierowca musi zapłacić blisko 70 zł. Dla przykładu w dwóch zbiornikach umieszczonych w Toyocie Mirai mieści się prawie 6 kg wodoru.

Zasada działania samochodu na wodór jest ważna. Co jednak z jego "spalaniem"? Toyota Mirai zużywa 1 kilogram paliwa po pokonaniu dystansu 100 km. To oznacza mniej więcej tyle, że między wizytami na stacji tankowania samochód może przejechać przeciętnie blisko 600 km. Przy oszczędnej jeździe zasięg napędu wodorowego może wzrosnąć nawet do 650 km. Identycznym wynikiem może się pochwalić np. Hyundai ix35.

• Wniosek może być zatem jeden. 1 kg wodoru na 100 km oznacza, że koszt pokonania tego dystansu sięga jakiś 70 zł. Suma aktualnie jest wysoka. Rozwój infrastruktury i rozbudowa sieci stacji tankowania wodoru z pewnością z czasem obniżą cenę paliwa i zwiększą tym samym opłacalność eksploatacji tego typu pojazdów.

Wiesz, na czym polega ekonomiczna jazda samochodem? Sprawdź w naszym poradniku.

Napęd wodorowy. Wady i zalety

Największą zaletą samochodu wodorowego jest to, że pojazd osobowy nadal korzysta z napędu elektrycznego, ale w przeciwieństwie do auta na prąd staje się niezależny od infrastruktury ładowania. Wodór oznacza pokładową elektrownię. Poza tym, choć emituje do atmosfery skutek uboczny działania układu napędowego, jest nim czysta woda. A nie jak w autach spalinowych gazy wydechowe. Dodatkowo działanie napędu wodorowego jest ciche i gwarantuje kierowcy dostęp do wysokiej mocy.

Tak naprawdę największa wada napędu wodorowego dotyczy samej produkcji wodoru. Pozyskiwanie go na masową skalę nie jest takie proste. A jeszcze trudniejsze jest jego składowanie i transportowanie – w przeciwieństwie do benzyny, oleju napędowego czy LPG stosowanych w silnikach spalinowych. Paliwa kopalne okazują się dużo bardziej stabilne. Wodór wymaga natomiast stosowania odpowiednich zbiorników oraz przeciwdziałania ewentualnemu wybuchowi.

Spalanie paliwa. To termin, który do tej pory był najważniejszy dla kierowcy. Co konkretnie oznacza?

Ile kosztuje samochód na wodór?

W chwili obecnej jedynym dostępnym w Polsce samochodem wodorowym jest Toyota Mirai. Kierujący może skonfigurować model i złożyć na niego zamówienie. Cena? Ta startuje od 315 tys. zł. Kolejnym samochodem wodorowym jest Hyundai Nexo. Tyle że ten jeszcze nie wszedł do sprzedaży w naszym kraju. Ciężko zatem mówić o cenie pojazdu czy jego specyfikacji.

Oferta na rynku wtórnym jest bardziej rozbudowana. Bo nabywca może zdecydować się na pierwszą generację modelu Mirai, ale także Hyundaia ix35 Fuel Cell. Oczywiście nie jest tak, że oferta używanych aut wodorowych jest szeroka w Polsce. To raczej białe kruki, a ich ceny wynoszą nieco poniżej 200 tys. zł. Dlatego kierowca, który zdecyduje się na zakup, być może będzie musiał importować pojazd np. z Niemiec.

Dla porównania sprawdź, ile kosztuje używany samochód elektryczny? O tym w innym naszym poradniku.

Czy ogniwa paliwowe są awaryjne?

Technologia napędu wodorowego jest stosunkowo prosta. Najbardziej skomplikowanym jej elementem jest samo ogniwo paliwowe. Czy to okazuje się awaryjne? Samochodów z napędem wodorowym nie ma zbyt wiele. Ciężko mówić zatem o miarodajnych raportach odnoszących się do kwestii trwałości. Poruszyć możemy jedynie kwestię przypadków jednostkowych, a właściwie to przypadku jednostkowego. Pewien Niemiec musiał ostatnio wymienić wodorowe ogniwa paliwowe w swoim Hyundaiu ix35 FCEV. Koszt naprawy sięgnął 104 tys. euro. Co ciekawe, do usterki doszło już po 7 latach eksploatacji i przy przebiegu wynoszącym tylko 84 tys. km.

To zły prognostyk dla samochodów z napędem na wodór i ich właścicieli? Nie do końca. To może jedynie świadczyć o jednostkowej wadzie. To raz. Dwa, w przypadku Toyoty Mirai ciężko znaleźć podobne doniesienia, a modele pierwszej generacji były produkowane i sprzedawane od 2014 roku. Czy zatem wodór stanowi przyszłość motoryzacji? Nawet jeżeli nie, to stanie się realną alternatywą dla aut elektrycznych.