Descarbonización del transporte por carretera: una oportunidad de 160.000 M$ para las pilas de combustible de hidrógeno, según IDTechEx

Descarbonización del transporte por carretera: una oportunidad de 160.000 M$ para las pilas de combustible de hidrógeno, según IDTechEx
Estimación de IDTechEx de emisiones de gCO2/km para diferentes trenes de potencia de camiones. Fuente: IDTechEx IDTechEx estimate of gCO2/km emission for different truck powertrains. Source: IDTechEx

La incorporación de una pila de combustible en el tren motriz de un vehículo eléctrico, que genera electricidad a partir de hidrógeno, ofrece una vía tecnológica para la reducción crítica de las emisiones de escape en la carretera al tiempo que supera el rango potencial y las limitaciones de carga de los vehículos eléctricos de batería (BEV por sus siglas en inglés). El análisis de IDTechEx en su nuevo informe, Fuel Cell Electric Vehicles 2022-2042 pronostica que el valor de mercado de los vehículos de pila de combustible en carretera crecerá a 160.000 M$ en 2042 a una tasa anual compuesta del 23,9% durante el período de pronóstico de 20 años.

Sin duda, la carrera para descarbonizar los vehículos de carretera está liderada por los BEVs, sin embargo, sigue habiendo una gran preocupación en torno a si las soluciones de BEV pueden ofrecer el ciclo de trabajo necesario para aquellos casos de uso que requieren una autonomía significativa, un breve tiempo de inactividad y una alta flexibilidad operativa. Por ejemplo, los de camiones de larga distancia y los autobuses urbanos de alto kilometraje.

En dichas aplicaciones, se requiere una enorme batería de más de 500 kWh para entregar de manera fiable más de 350 km de autonomía con una sola carga, y la recarga completa, incluso con cargadores ultrarrápidos de 350 kW, llevará horas. Esto se convierte en un desafío aún mayor en las cocheras, donde se requieren megavatios de energía. El camión de trabajo pesado de pila de combustible XCIENT de Hyundai ofrece ~ 400 km de autonomía, con una batería de iones de litio de 73 kWh y un sistema de pila de combustible de hidrógeno, que requiere menos de 20 minutos para repostar.

El impulso creciente a una transición rápida hacia vehículos cero emisiones, combinado con una necesidad genuina de una autonomía comparable a los trenes motrices diésel y el reabastecimiento rápido de combustible, significa que los grandes actores del sector de la automoción como Toyota, Hyundai, GM y Daimler continúan inyectando millones para mejorar la tecnología de las pilas de combustible y reducir sus costes.

Los principales mercados automotrices, incluidos Japón, Corea, China, Alemania y California, están planificando el despliegue significativo de vehículos de pila de combustible (FCEV. por sus siglas en inglés). Alemania ya ha construido alrededor de 100 estaciones de repostaje de hidrógeno, que ofrecen una capacidad para soportar 40.000 vehículos de pasajeros, aunque su flota actual es inferior a 1.000. Alemania está proporcionando un banco de pruebas para los FCEVs en Europa y desafiará la afirmación de que la falta de infraestructura de hidrógeno es la culpable de la falta de absorción de FCEVs. Flotas relativamente pequeñas de FCEVs de servicio pesado podrían proporcionar suficiente demanda de hidrógeno para operar de manera viable una hidrogenera.

En comparación con los automóviles, la propuesta de valor de la pila de combustible para los camiones y autobuses es más sólida, e IDTechEx no espera que los autos con pila de combustible sean un éxito comercial en comparación con los eléctricos de batería. Sin embargo, la escala del mercado de automóviles y el apoyo sustancial para el desarrollo de una economía de hidrógeno más amplia por parte de gobiernos y empresas en regiones clave significan que IDTechEx pronostica que, en 2042, el 60,3% de los ingresos del mercado de los FCEVs en carretera provendrá del mercado de automóviles de pasajeros. Los fabricantes de pilas de combustible se beneficiarán del volumen del mercado del automóvil para reducir los costes de otros sectores donde la tecnología es más crítica.

De hecho, la implementación de FCEVs enfrenta desafíos considerables, incluida la disminución del coste de los componentes del sistema de pila de combustible para reducir el coste inicial del vehículo, mientras se implementa suficiente infraestructura de reabastecimiento de hidrógeno para que la conducción de un FCEV sea viable. También es esencial para la legitimidad de los FCEVs como una solución de bajas emisiones de carbono la disponibilidad de hidrógeno verde barato, producido por electrólisis del agua utilizando electricidad renovable, lo que de acuerdo con el informe de IDTechEx, será vital para que los FCEVs cumplan con los requisitos medioambientales que prometen.

El hidrógeno gris barato generado a partir de combustibles fósiles tiene poco sentido como combustible de transporte de bajas emisiones porque la huella de emisiones desde el pozo hasta la rueda de un FCEV que usa H2 gris ofrece solo un ahorro marginal de CO2 en comparación con los vehículos diésel modernos.