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Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs)

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  • Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs)

    Bis 2017 wurden weltweit rund 6500 FCEV geleast oder verkauft. [94] Für die gewerbliche Vermietung und den Verkauf wurden drei Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge eingeführt: der Honda Clarity , der Toyota Mirai und der Hyundai ix35 FCEV . Zu den weiteren Demonstrationsmodellen zählen der Honda FCX Clarity und Mercedes-Benz F-Cell . [95] Bis Juni 2011 hatten Demonstrations-FCEVs mehr als 4.800.000 km (3.000.000 mi) mit mehr als 27.000 Tankvorgängen gefahren. [96] Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge weisen eine durchschnittliche Reichweite von 314 Meilen zwischen Tankvorgängen auf. [97] Sie können in weniger als 5 Minuten nachgetankt werden. [98]Das Brennstoffzellen-Technologieprogramm des US-Energieministeriums gibt an, dass Brennstoffzellen ab 2011 einen Wirkungsgrad von 53–59% bei einem Viertel der Leistung und einen Fahrzeugwirkungsgrad von 42–53% bei voller Leistung [99] und eine Haltbarkeit von über 120.000 km erreichen (75.000 mi) mit einem Abbau von weniger als 10%. [100] In einer Well-to-Wheels-Simulationsanalyse, bei der "die wirtschaftlichen und marktbedingten Einschränkungen nicht berücksichtigt wurden", schätzten General Motors und seine Partner, dass pro gefahrener Meile ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug mit komprimiertem gasförmigen Wasserstoff betrieben werden könnte verbrauchen etwa 40% weniger Energie und emittieren 45% weniger Treibhausgase als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. [101] [102]Ein leitender Ingenieur aus dem Energieministerium, dessen Team Brennstoffzellenautos testet, sagte im Jahr 2011, dass es potenziell attraktiv sei: "Dies sind Vollfunktionsfahrzeuge ohne Einschränkung der Reichweite oder Betankungsrate, so dass sie ein direkter Ersatz für jedes Fahrzeug sind Wenn Sie beispielsweise mit einem SUV in voller Größe fahren und ein Boot in die Berge ziehen, können Sie dies mit dieser Technologie tun, und Sie können dies nicht mit aktuellen, ausschließlich batteriebetriebenen Fahrzeugen tun, die eher auf Stadtfahrten ausgerichtet sind. " [103]

    Im Jahr 2015 stellte Toyota sein erstes Brennstoffzellenfahrzeug, den Mirai, zum Preis von 57.000 US-Dollar vor [104] . Hyundai führte den limitierten Hyundai ix35 FCEV im Rahmen eines Mietvertrags ein. [105] . Im Jahr 2016 hat Honda die Honda Clarity Fuel Cell geleast. [106] Kritik

    Einige Experten gehen davon aus, dass Wasserstoffbrennstoffzellenautos mit anderen Technologien niemals wirtschaftlich konkurrenzfähig werden [107] [108] [109] [110] oder dass es Jahrzehnte dauern wird, bis sie rentabel werden. [71] [111] Elon Musk erklärte im Jahr 2015, dass Brennstoffzellen für den Einsatz in Autos unter anderem wegen der Ineffizienz der Erzeugung, des Transports und der Speicherung von Wasserstoff und der Entzündbarkeit des Gases niemals kommerziell rentabel sein werden. [107]Professor Jeremy P. Meyers schätzte im Jahr 2008, dass Kostensenkungen über einen Produktionsanlaufzeitraum etwa 20 Jahre nach der Einführung von Brennstoffzellenfahrzeugen dauern werden, bevor sie kommerziell mit den aktuellen Markttechnologien, einschließlich Ottomotoren, konkurrieren können. [71] Im Jahr 2011 erklärte der Vorsitzende und CEO von General Motors , Daniel Akerson , dass die Kosten für Wasserstoff-Brennstoffzellenautos sinken: "Das Auto ist immer noch zu teuer und wird wahrscheinlich erst ab der Periode 2020 realisierbar sein , Ich weiß es nicht." [112]

    Im Jahr 2012 veröffentlichte Lux Research, Inc. einen Bericht, in dem es heißt: "Der Traum von einer Wasserstoffwirtschaft ... ist nicht näher". Sie kam zu dem Schluss, dass "die Kapitalkosten ... die Einführung bis 2030 auf lediglich 5,9 GW beschränken werden und" ein nahezu unüberwindliches Hindernis für die Einführung darstellen, außer in Nischenanwendungen ". Die Analyse ergab, dass der stationäre PEM-Markt bis 2030 eine Milliarde US-Dollar erreichen wird, während der Fahrzeugmarkt einschließlich Gabelstaplern insgesamt 2 Milliarden US-Dollar erreichen wird. [111] Andere Analysen weisen auf das Fehlen einer umfassenden Wasserstoffinfrastruktur hinin den USA als ständige Herausforderung für die Kommerzialisierung von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen. Eine Studie für das IEEE zeigte im Jahr 2006, dass für Wasserstoff, der durch die Elektrolyse von Wasser erzeugt wird: "Nur etwa 25% der durch Wind, Wasser oder Sonne erzeugten Energie werden in die Praxis umgesetzt." Die Studie stellte ferner fest, dass "Strom aus Wasserstoff-Brennstoffzellen viermal so teuer zu sein scheint wie Strom aus dem elektrischen Übertragungsnetz. Aufgrund der hohen Energieverluste kann [Wasserstoff] nicht mit Strom konkurrieren." [113] Darüber hinaus stellte die Studie fest: "Die Reformierung von Erdgas ist keine nachhaltige Lösung". [113]"Die große Menge an Energie, die erforderlich ist, um Wasserstoff aus natürlichen Verbindungen (Wasser, Erdgas, Biomasse) zu isolieren, verpackt das leichte Gas durch Kompression oder Verflüssigung, überträgt den Energieträger an den Benutzer und den Energieverlust, wenn er in nützliche Elektrizität umgewandelt wird Bei Brennstoffzellen bleiben rund 25% für den praktischen Einsatz. " [64] [71] [114]

    Im Jahr 2014 erklärte Joseph Romm , der Autor von The Hype About Hydrogen (2005), dass FCVs die hohen Kraftstoffkosten, die fehlende Infrastruktur zur Kraftstoffversorgung und die durch die Wasserstoffproduktion verursachte Umweltverschmutzung immer noch nicht überwunden haben. "Es würde mehrere Wunder brauchen, um all diese Probleme in den kommenden Jahrzehnten gleichzeitig zu überwinden." [115] Er kam zu dem Schluss, dass erneuerbare Energien weder jetzt noch in Zukunft wirtschaftlich für die Herstellung von Wasserstoff für eine FCV-Flotte verwendet werden können. [108] Der Analyst von Greentech Media kam 2014 zu ähnlichen Ergebnissen. [116] Im Jahr 2015 listete Clean Technica einige der Nachteile von Wasserstoffbrennstoffzellenfahrzeugen auf. [117] tat So Autogas. [118]

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