Verne próféciája

„A víz lesz a jövő szene, a holnap energiája. A vízbontáskor keletkező hidrogénnel és oxigénnel meghatározatlan ideig biztosítható a Föld energiaellátása.” írta Jules Verne (Verne Gyula), 1874-ben. A vízből nyerhető kincset már korábban felismerte Sir William Grove, aki 1830-ban leírta a tüzelőanyag-cella működési elvét, mely az 1960-as években az Apollo és Gemini űrhajók energiaforrásaként szolgált.

Százezer dolláros kilowatt

Drága, de használható megoldásnak bizonyult az űrben, ahol a startnál fontos a tömeg és a méret: az akkumulátorok térfogatának huszadát és tömegének negyedét jelentő üzemanyagcella bevált, bár a villanyszámla drága volt, mert százezer dollárért termelt egy kilowattnyi villamos áramot.

Cellás Gremlin

Űrhajók után autókban is kipróbálták és 1975-ben egy elektromotoros hajtásúra átépített Gremlin autóban és a General Motors van modelljében használtak üzemanyagcellát, ez termelt hidrogénből áramot a jármű fedélzetén.  A villanyautóknál egyelőre még hagyományos megoldás dominál, de a hatékonyabb akkumulátorok és sűrűbb töltőhálózat mellett a tankolás idejének rövidítése komoly lökést adhat.

Küzdelem a töltőért

Nem kevésbé fontos az olcsóbb modellek gyártása, ami nagy kihívás: a tavalyi nyolcvanmilliós globális autópiacon 2,5 millió villanyautó kelt le, de már így is adódnak gondok, hiszen Kaliforniában olykor verekednek a töltőállomásokon a szabad csatlakozókért. Egyre gyakoribb a sorban állás, ráadásul a teljes töltés nem néhány perces.

Claríty

Gyorsabb feltöltést tesznek lehetővé a hidrogénnel működő villanyautók, melyek három perces feltöltés után akár ötszáz kilométeres útra képesek. A műfaj úttörője a Honda 1999. szeptember 6-án mutatta be közúti használatú FCX-V1 modelljét. Több változat után a 2007-es FCX Clarity, majd a 2016-as FCX Claríty Fuel Cell kapott rendszámot.

Japán partraszállás

Az európai piacon még napjainkban is ritka az üzemanyagcellás modell, pedig már rég partra szálltak. „Új korszak köszöntött be a tiszta mobilitás világában, valóságos fordulópont ez az autóipar történetében. A Mirai bevezetésével a Toyota a következő 100 évre megalapozta a tiszta, biztonságos és élvezetes mobilitást, hála az üzemanyagcellás technológiának.” Így áradozott Karl Schlicht, a Toyota Motor Europe ügyvezető alelnöke abból az alkalomból, hogy a nagy-britanniai Bristolban, és a belgiumi Zeebrugge-ben kigurult az első öt Mirai a szállítóhajóról. A dátum 2015 augusztus 8. illetve 10.

Mirai adatok

,A futurisztikus Mirai karosszériája érdekes technikát takar: a tüzelőanyag-cellában hidrogénből és oxigénből előállított elektromos áram hajtja a villanymotort, a kipufogóból pedig csak tiszta víz jön ki. Rendszer teljesítménye 174 lóerő, nyomatéka 300 Nm, 9,6 másodperc alatt gyorsul százra és közel 180 km/órás tempóra képes a Mirai, melynek Eco hajtással 550 kilométer a hatótávolsága egy töltéssel. Sportos Power üzemmódban gyorsabban elfogy a tartályból a a hidrogén, mely a padlólemez alatt van, a négyszemélyes kocsi csomagtartója 361 literes.

TNGA

A Toyota TNGA platformra épülő Miraiban a hagyományos motor helyére, az orr-részbe hidrogén üzemanyagcella került, a hátsó tengelyre pedig villanymotor, fölé pedig akkumulátor. Üzemanyagcella-kötege több mint 4 kW/liter teljesítménysűrűségű.

Az akkumulátor a korábbi NiMH helyett Li-ion rendszerű, rendszerfeszültsége 310,8 V (korábban 244,8 V), tömege 44.6 kg, ami 2,3 kilogrammal kevesebbe elődjénél, ráadásul kisebb, így elfért a hátsó ülés mögött.

Drága modell, ritka hálózat

És most jön a hideg-zuhany: a Mirai magyarországi ára 28 millió forint (a VIP változat kétmillióval többe kerül) ráadásul hiába áldoz rá bárki is ennyit, Európa-szerte száznál kevesebb hidrogén-kútnál tankolhat, Budapesten csak az Illatos úti Linde telepen van erre lehetőség. Többek között ez is hátráltatja a hidrogénnel üzemelő autók elterjedését. Új technológiák bevezetésével a Toyota 2025-re megtízszerezi üzemanyagcellás típusainak gyártását, ami évente 30 ezer darabot jelent majd.

Mi menyi?

A Linde töltőállomásán 10 euróba kerül 1 kg hidrogén, ami nagyjából azt jelenti, hogy 19 ezer forintból megtankolható a Mirai, mely így takarékos menetben 650 kilométer képes megtenni, ami kilométerenként 29,23 forintot jelent. Ez benzinnel hét literes fogyasztást jelentene, ami egy 1850 kg tömegű limuzin modell esetében jónak mondható.

Fuel cell pionír

A Hyundai sem kezdő a villanyautózásban, sőt, az üzemanyagcellás modellek között úttörő volt, immár több mint kétévtizede gyárt ilyeneket, ráadásul jóval nagyobb kategóriájúakat is. Működik már teherautóflottája Svájcban, ahol jelentős hidrogén töltőhálózat is segíti a tiszta üzemmódú személyautók, buszok és teherautók elterjedését.

A Hyundai tavaly további 140 darab XCIENT Fuel Cell teherjárművet szállított európai ügyfeleinek, a cég szándéka, hogy 2025-re 1600 hidrogén üzemanyagcellás járművet értékesítsen.

A Hyundai terveiben 2030-tól már évi 700 ezer üzemanyagcellás villanyautó gyártása szerepel, a buszok és teherautók mellett vonatok és hajók is szerepelnek majd a terméklistán.

Itt a Nexo

A magyar piacon 2021 nyarán luxusmodellel indított a Hyundai: az egytelen változatban rendelhető Nexo ára akkoriban éppen 28 millió forint alatt volt, igaz, minden szerepelt a többoldalas felszereltségi listán. A gondot ennél a modellnél is tankolás jelenti. Az egyetlen, ráadásul nem nyilvános budapesti mobil töltőkút a budapesti Illatos úton, a Linde telephelyén üzemel.

Tankolás. A Nexo üzemanyagtartálya 5 perc alatt feltölthető, egy teljes tankkal 666 kilométert tud megtenni (WLTP norma szerint).

Korai tesztmodell egy franciaországi reptéren      Fotó: Papp Tibor

Teszt rendőri biztosítással

A speciális technológia miatt az üzemanyagcellás autók napjainkban is drágák, de áruk sokat csökkent a hőskorhoz képest. 2002-ben vezettem először üzemanyag-cellás villanyautót, ami akkoriban félmilliárd dollárt ért, így ez volt az első szám, és nem az autó káros-anyag kibocsátási értéke, ami a volánnál eszembe jutott.

Miközben a napfényes Kaliforniában közúton próbáltam a General Motors Chevrolet Sequel nevű kísérleti modelljét, arra gondoltam, hogy ha összetöröm, még ükunokáim is törleszthetik. Gondoltak erre vendéglátóim is, mert a kocsi előtt és mögött is rendőrautó biztosította az utat.

A GM fuel cell prototípusa (felső kép) és kormánya (alsó kép)

Hy Wire

A következő hidrogén autó, a Hy Wire tesztjét már dél-franciaországi repülőtérre szervezték, a kevésbé utópisztikus formájú, de nagyjából azonos technológiájú Zafirákat viszont már közúton is lehetett hajtani. Mert hogy ezek már rendszámot is kaphattak, így szabadon száguldozhattunk a francia Riviéra útjain.

Több mint évtizede gyártott hétköznapi használatra alkalmas üzemanyagcellás autót a Honda is: az FXC típusjelű és rendszámú kocsikat Tokió, Yokohama, New York és Los Angeles városa működtette tartós-bérleti szerződés keretében.

Hidegtűrők

2003 júliusában magántársaságnak jutott a hidrogén Hondákból, melyek már mínusz 20 Celsius-fokos hidegben is működtek és egy tankolással négyszáz kilométert mentek: 80 kilowattos teljesítményű villanymotorjával az FXC 150 km/órás sebességre volt képes. Akkoriban egyetlen darab előállítása 200-400 millió forintnyi összeget jelent. Ennyit költött a Honda a Kiawami nevű modellre: hidrogénhajtású autóban az első és hátsó kerekeket is hajtó villanymotorokat a tengelyek között, a hidrogéntartályokat és az üzemanyagcellákat az ülések között végighúzódó alagútban helyezték el, egyedi megoldás, hogy az elektromos áramot nem akkumulátorokban, hanem kondenzátorokban tárolják.

Fuel Cell működés

A tartályokban tárolt hidrogén az üzemanyagcella kötegbe vezetve protonokra és elektronokra bomlik. Az üzemanyagcellában elektronáramlás keletkezik: ez állítja elő azt az elektromos energiát, amely a villanymotort hajtja. Eközben a protonok a légköri oxigén molekulákkal kölcsönhatásba lépve hőt és vizet állítanak elő - a folyamatnak nincs más mellékterméke.

1. A három tartályban tárolt hidrogént az üzemanyagcella kötegbe vezetik.

2. A levegő beáramlik az üzemanyagcellákba.

3.A levegő és a hidrogén reakciója az üzemanyagcellában áramot és vizet termel.

4.A megtermelt áram az elektromos motort látja el energiával.

5. A reakció során keletkező víz az egyetlen kibocsátás. A hidrogén sokoldalú, tiszta és biztonságos energiahordozó. Mivel a felhasználás helyén nulla kibocsátás keletkezik, megújuló villamos energiából és szén-dioxid-csökkentett fosszilis tüzelőanyagokból állítható elő, ezáltal teljesen zéró emissziós utakat érve el.

További autós tartalmakért kövess minket Facebookon is!