脱炭素化目標にもかかわらず、大型輸送機関からの排出量は数十年間着実に増加しており、テールパイプ排出量は 2 年以来年間 2000% 以上増加していると推定されています。パンデミック中にわずかに減少した後、大型車 (HDV) の排出量、特に自動車からの排出量は増加しています。貨物輸送量は増加を続けている。 現在、HDV は EU 内の道路交通排出量の 25% 以上を占めていますが、排出量に占める割合はわずか 2% です。 道路輸送車両.

HDV の中でも、トラックは脱炭素化と排出削減にとって特に問題となっています。 世界的に見て、大型トラックが占める割合は、 視聴者の３８%が 貨物排出量の最大80%を占め、排気管からのCO増加の最大XNUMX%を占めています。₂ 過去の排出量 20年. 大型輸送の脱炭素化は、地方自治体および中央政府が輸送の脱炭素化目標を達成するための優先目標として浮上しています。 ノルウェー、英国、EU、カリフォルニアはいずれも、2030年から2040年までの新型ディーゼルHDVの販売禁止を提案または実施している。 

バッテリーの充電の限界

バッテリー電気自動車（BEV）は乗用車の純ゼロを達成するための明確な道筋であるように見えますが、電動化だけでは大型輸送機関を脱炭素化するには十分ではありません。 重量物輸送のいくつかの重要な特徴により、BEV HDV は実用的ではありません。

• 充電時間： 約 8 ～ 1MWh のバッテリーを必要とするクラス 2 の長距離トラックは、完全に充電するまでに最大数時間かかる場合があり、移動時間が長くなります。 35％まで。 すでにわずかな利益で運用されている物流および貨物輸送機関にとって、この追加の運転時間は経済的に実現可能ではありません。
• ペイロード： 大型商用車に必要なバッテリーにより、利用可能な貨物積載量が大幅に減少し、8,000 ポンドを超える可能性があります。 貨物容量の減少と車両重量の増加も、運用の経済性に悪影響を及ぼし、BEV HDV の購入にかかる初期費用の回収期間が大幅に長くなります。
• 充電インフラ: 物理インフラストラクチャの展開と電力要件:
  • HDV の充電ステーションは、大型車両の充電時間が長いため、乗用車の充電ステーションよりもはるかに多くのスペースを必要とします。 使用率が高く、航続距離が短いため、長距離ルート全体で必要なステーションの数も増加します。
  • メガワット充電は、電力網に多大な需要をもたらします。 メガワット充電を広く普及するには、オンサイトでの再生可能エネルギー生成とエネルギー貯蔵を組み合わせる必要があります。

水素の使用例: 長距離および基地間輸送

HDV の燃料として水素を使用すると (水素燃焼エンジンまたは水素燃料電池のいずれかを使用)、大型輸送部門で BEV が直面するいくつかの課題に対処できます。 つまり、大型水素トラックの充電時間は10～15分で、従来のディーゼル車と同程度です。 同様に、特に長距離車両や最も重量のある車両の場合、積載量への影響は最小限に抑えられます。 

水素燃料電池自動車 (HFCEV) はバッテリー パックと水素燃料電池システムの両方を利用しますが、バッテリーは完全な BEV よりも大幅に小型です。 水素トラックは、BEV と比較して航続距離の面でも競争上の優位性があり、新しいモデルは最大 800 マイルに達します。 航続距離の延長、給油時間の短縮、貨物容量の増加により、水素 HDV の経済性が向上し、回収期間が短縮され、フリート事業者の生産性が向上します。

挑戦と革新

• 現在、水素トラックの価格はディーゼル トラックの 2 倍から 4 倍であり、ほとんどの車両にとっては法外な価格です。
• 水素貯蔵では、大量の低質量ガスを高圧または極低温で貯蔵する必要があります。
  • 貯蔵タンクの重量とサイズは積載量と航続距離に影響を与えます。加圧と極低温により安全性への懸念が生じます。
• 確立された給油インフラの欠如と車両の利用可能性の制限により、鶏が先か卵が先かにかかわらず、顧客の取り込みが滞り、インフラ整備を正当化するのに十分な車両がなく、インフラの欠如により車両の取り込みが停滞します。

イノベーターはこれらの課題に取り組み、バリューチェーン全体に関与して、水素燃料補給ソリューション、貯蔵、燃料電池システムの最適化を提供するとともに、車両の可用性と生産を迅速に追跡します。

• ディーゼル トラックをハイブリッド燃料互換性または水素燃料電池パワートレインに改造することで、新しい車両を購入するための初期費用が不要になります。 生産プロセスが短いため、オーダーメイドの車両生産よりもはるかに早く車両を道路に投入できます (例: ハイゾンモーターズ).
• ソフトウェア ソリューションは、ディーゼル排気量と水素燃料の使用を最適化します (例: ヒドラエネルギー）
• 水素貯蔵: 極低温圧縮および過冷却された水素はエネルギー密度を高め、航続距離と積載量の増加を可能にし、液化による高コストを回避し、燃料損失を削減します (例: ヴェルネ).
• 燃料補給: モジュール式燃料補給サービス、サービスとしての水素、垂直統合型の水素製造装置 (例: 純粋な水素).
• グリーン水素生産者は、エコシステムの構築、オーダーメイドのインフラストラクチャ、車両調達、および燃料補給ソリューションに取り組んでいます（例: フィニックス).

今後の展望

水素の入手可能性とコストは、ネットゼロ HDV の取得を検討しているフリート事業者にとって重要な不確実要素です。 グリーン水素の生産と燃料の義務化、ゼロエミッション車の補助金と奨励金、インフラ燃料供給に対する連邦政府の資金提供により、水素 HDV はより魅力的な選択肢となるでしょう。

一方、既存のディーゼル HDV を水素用に改修することは、水素 HDV を走行させ、大規模な試験運用を実施し、広範な水素燃料補給インフラの展開を正当化するために重要です。 大手自動車業界の動向に注目してください。 近年、大手トラックメーカーはすべて、水素 HDV の生産または試験運用を発表しています。 OEM の車両は 2020 年代後半に公道を走ると予想されます。

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• 情報源： https://www.cleantech.com/hydrogen-for-heavy-duty-transport-use-cases-roadblocks-and-opportunities/