Rivoluzionare la Mobilità Urbana: I Veicoli con Propulsione Elettrica a Celle a Combustibile a Idrogeno Definiscono la Nuova Normalità

Introduzione

Veicoli Elettrici a Celle a Combustibile a Idrogenosi sono proiettati nella mobilità urbana con molteplici vantaggi rispetto alle loro controparti convenzionali. La mobilità urbana dipende ampiamente dalla trasmissione di potenza convenzionale per vari veicoli sia per applicazioni commerciali che personali. Con l'infrastruttura disponibile per il rifornimento di veicoli a benzina e diesel, gli acquirenti di veicoli hanno a lungo optato per le rispettive categorie di trasporto. Vari altri fattori cruciali, come il basso costo iniziale, la facilità di manutenzione, la facile disponibilità di pezzi di ricambio, ecc., hanno anche favorito una maggiore adozione dei veicoli a combustibile convenzionale. Tuttavia, il cambiamento nel comportamento dei consumatori verso l'adozione di veicoli a mobilità pulita senza emissioni di anidride carbonica è stato un fattore critico nella rapida espansione dei veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno.

Figura 1: Veicoli Elettrici Vs Veicoli Elettrici a Celle a Combustibile a Idrogeno

Non solo le celle a combustibile a idrogeno offrono un'alternativa più pulita al combustibile basato sulle emissioni di carbonio, ma emettono anche solo acqua attraverso il tubo di scarico, che nella maggior parte dei casi è in forma purificata. L'idrogeno si è fatto strada in una miriade di veicoli, come auto passeggeri e commerciali, trattori, camion, aerei, ecc. Questi cambiamenti fondamentali sono stati indotti con due approcci separati da parte dei produttori di veicoli, come l'ammodernamento dei veicoli esistenti per funzionare con celle a combustibile elettriche o la costruzione completa di nuovi veicoli alimentati a idrogeno.

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Un altro fattore importante che ha prevalso nei veicoli a idrogeno è stata la crescente attenzione del governo per ridurre le emissioni di carbonio, nonché l'istituzione di politiche di assistenza imperative per accelerare l'adozione tra i produttori e gli acquirenti. Comeveicoli a celle a combustibile a idrogenohanno fatto molta strada dalla loro nascita grazie a varie iniziative governative che aprono la strada all'industria per migliorare la rapida trasformazione del carburante convenzionale con veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno, la crescita è stata sovralimentata. Questi veicoli a idrogeno ed elettrici affrontano anche una vasta gamma di problemi che i veicoli elettrici, a benzina e diesel devono affrontare.

Espansione Globale dell'Infrastruttura FCEV

Le aziende private e i governi di tutto il mondo stanno investendo ampiamente nello sviluppo dell'infrastruttura con stazioni di rifornimento di idrogeno per abbracciare modalità di trasporto ecologiche. Molti paesi, come Germania, Francia, Italia, Regno Unito, Cina, Stati Uniti, ecc., sono stati i precursori in termini di istituzione di un gran numero di stazioni di rifornimento di idrogeno al fine di accogliere il crescente numero di veicoli rispettivi in diverse aree geografiche.

Ci sono molti dei vantaggi di FCEV che si prevede faciliteranno ulteriormente la sua adozione tra gli acquirenti nei prossimi anni.

Maggiore Autonomia:Con l'aiuto delle celle a combustibile a idrogeno, i produttori di veicoli sono in grado di ottenere un'autonomia maggiore grazie all'elevata densità energetica dell'idrogeno rispetto alla benzina e al diesel. Anche il peso del vapore di idrogeno è inferiore rispetto ad altre fonti di carburante, il che offre una maggiore autonomia al veicolo grazie alla necessità di meno stoccaggio e alla riduzione del peso del veicolo.

Figura 2: Densità di Vapore Relativa del Carburante del Veicolo (Confronto)

Rifornimento Rapido e Minori Emissioni:Uno degli obiettivi chiave dei governi di tutto il mondo è ridurre le emissioni di carbonio dai trasporti, il che ha portato a cambiamenti significativi. Anche se l'industria dei trasporti si sta spostando rapidamente verso i veicoli elettrici, ci sono ancora alcuni importanti inconvenienti che i nuovi acquirenti devono affrontare, come tempi di ricarica più lunghi, minore disponibilità di caricabatterie rapidi, ecc. Con l'aiuto dei veicoli a idrogeno, queste carenze possono essere facilmente affrontate in quanto il riempimento di idrogeno è simile al rifornimento di carburante convenzionale. I veicoli a celle a combustibile a idrogeno possono percorrere fino a 300 miglia con un solo pieno, mentre i veicoli elettrici hanno generalmente un'autonomia tra 80-100 miglia per carica.

Amplificazione di Nuove Stazioni di Idrogeno in Tutto il Mondo

Insieme alle politiche favorevoli adottate sia dai settori pubblico che privato, un altro fattore chiave che è stato considerato per una più facile adozione dei veicoli a idrogeno. Una rapida espansione è stata osservata in Nord America, Europa e nelle regioni dell'Asia-Pacifico, dove i governi hanno mostrato un vivo interesse nella gestione dei trasporti attraverso modalità sostenibili.

Figura 3: Stazioni di Idrogeno Totali, Per Paese (A Settembre 2022)

Poiché la presenza di stazioni di rifornimento di idrogeno contribuisce direttamente alla più facile adozione dei veicoli FCEV, l'andamento della crescita del mercato può essere facilmente tradotto attraverso la figura pertinente.

Questa adozione può essere vista principalmente nei paesi dell'Asia-Pacifico, dove molte delle case automobilistiche stanno lanciando nuovi modelli FCEV per attirare l'attenzione verso la tecnologia della nuova era. Per esempio,

·BMW ha annunciato il lancio del suo nuovo modello iX5 sviluppato congiuntamente con Toyota. L'impianto di guida del veicolo utilizza celle a combustibile per convertire l'idrogeno immagazzinato nei suoi due serbatoi da 700 bar in fibra di carbonio rinforzata in plastica in elettricità.

·Nel novembre 2020, Ineos Grenadier hydrogen FCEV è un nuovo veicolo annunciato da Ineos Motor in collaborazione con Hyundai Motors.

·Nel 2021, durante il Salone di Francoforte, Hyundai Motors ha annunciato di svelare il suo nuovo modello di Hyundai Nexo 2023. Il modello è pienamente in grado di funzionare con l'uso di idrogeno, rendendolo più conveniente per i consumatori.

Anche vari altri veicoli hanno iniziato a utilizzare FCEV, come camion, veicoli commerciali, attrezzature edili, attrezzature agricole, ecc.

Sfide

Forte Concorrenza dai Veicoli Elettrici a Batteria (BEV)

La commercializzazione dei veicoli a celle a combustibile è ancora agli inizi a causa della forte concorrenza affrontata da altri sostituti come i BEV. Essendo il più grande sostituto, i veicoli elettrici a batteria dominano la domanda complessiva nella categoria dei veicoli sostenibili poiché l'ecosistema ampiamente migliorato per la ricarica delle batterie è già presente in molti dei paesi come Cina, Stati Uniti, ecc.

Figura 4: Marchi che vendono BEV contro FCEV nel mercato statunitense, a partire dal 2022

Prezzi Più Alti per Impedire l'Adozione su Larga Scala di FCV

Poiché i veicoli elettrici a celle a combustibile sono nella fase introduttiva della loro adozione e l'ecosistema di produzione non è ancora completamente stabilito in molte regioni, molti paesi si affidano ampiamente alle importazioni di materie prime, il che porta a costi più elevati di acquisizione delle materie prime. Ciò, successivamente, influisce sul prezzo complessivo del costo finale del veicolo e limita un'ampia sezione di acquirenti dall'optare per lo stesso.

Sfide di Stoccaggio e Trasporto

Lo stoccaggio e il trasporto sono alcune delle principali sfide per il mercato dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno. L'idrogeno richiede temperature estremamente basse per essere immagazzinato e pressurizzato al fine di essere riempito nei serbatoi del carburante dei veicoli. Inoltre, l'idrogeno nei serbatoi richiede tecniche di stoccaggio specializzate che necessitano di un'alimentazione continua per raffreddare l'idrogeno liquido, il che si aggiunge al costo del carburante. La necessità di serbatoi specializzati per sostenere l'alta pressione esercitata dal combustibile a idrogeno liquido è un'altra sfida chiave che deve essere affrontata dall'industria automobilistica nei prossimi anni.

Analisi di Mercato

Secondo UnivDatos Market Insights, l'Asia Pacifico, seguita dalla regione del Nord America, detiene attualmente la quota di mercato più grande nel mercato dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, attribuita all'elevata attenzione del governo e dei produttori di veicoli verso la sostenibilità nella regione. Inoltre, per diversificare le opzioni diverse dai veicoli elettrici a batteria, è un altro motivo per cui l'adozione dovrebbe essere più elevata nei prossimi anni. Inoltre, la presenza di attori chiave del mercato e i progressi tecnologici nella regione guidano anche la crescita del mercato.

Inoltre, il rapporto suggerisce anche che l'Europadovrebbe assistere a una crescita significativa nel mercato dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno a causa della crescente attenzione alla riduzione delle emissioni di carbonio. La presenza di politiche governative ben ricercate al fine di concentrarsi sui trasporti sostenibili, nonché il rispetto dell'accordo sui cambiamenti climatici, contribuiscono anche alla crescita del mercato in questa regione.

Con l'emergere di importanti produttori di veicoli nel mercato FCV come Toyota, BMW, BYD, Hyundai, Honda, ecc., il mercato dovrebbe registrare un importante aumento nei prossimi anni. Inoltre, si prevede che questa crescita sarà ulteriormente assistita attraverso politiche governative mirate al miglioramento delle stazioni di rifornimento di idrogeno e di altre infrastrutture correlate.

Conclusione

In conclusione, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno hanno rivoluzionato la modalità di trasporto. Questi veicoli offrono un'autonomia estesa con facilità di rifornimento e meno parti in movimento che ridurrebbero ulteriormente i costi delle riparazioni aftermarket. Queste caratteristiche allevierebbero ulteriormente l'ansia da autonomia tra i consumatori nella fase di adozione iniziale, poiché i veicoli elettrici a batteria richiedono più tempo di ricarica e l'idrogeno con tempi di rifornimento brevi si adatta meglio all'applicabilità per i viaggi a lungo raggio. Tuttavia, il mercato è ancora nella sua fase introduttiva, che è assistita dalle ampie attività di ricerca e sviluppo che sarebbero favorevoli alla riduzione del costo del veicolo e del carburante, attribuendo alla facilità di adozione nei prossimi anni. Nel complesso, i progressi con la continua ricerca e sviluppo, possiamo aspettarci ulteriori progressi nei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, rendendo più facile per le persone la modalità di trasporto sostenibile nei prossimi anni.