Jak se daří palivočlánkovým autobusům v USA: zajímavosti ze souhrnné zprávy NREL z listopadu 2017

2.1.2018 V listopadu 2017 publikovala americká agentura National Renewable Energy Laboratory (NREL) souhrnnou zprávu o stavu a provozu palivočlánkových autobusů v USA za období od srpna 2015 do července 2016. Pokračuje tak v sérii hodnoticích ročních zpráv a navazuje na obdobnou zprávu z ledna 2017. Tento článek dále obsahuje některé zajímavé údaje z uvedené zprávy.

V období od srpna 2016 do července 2017 bylo v USA provozováno 26 palivočlánkových autobusů, podrobnosti uvádí tabulka níže (stav k srpnu 2017). Zpráva dále analyzuje některé podrobnější výsledky na užších vzorcích těchto autobusů.

Po technické stránce se jedná o 12m autobusy. Jejich hlavním zdrojem energie je palivový článek –120 kW u autobusu Van Hool, 150 kW u American Fuel Cell Bus – AFCB (viz fotografie). Ten je doplněný o trakční baterie (21 kWh – Van Hool, 11 kWh – AFCB).

Všechny uvedené palivočlánkové autobusy jsou co do technologické zralosti hodnoceny na úrovni TRL 6 – 8, tedy demonstrování vozidel v prototypech nebo v malých sériích v plném provozním nasazení.

Srovnávacími vozidly u tří sledovaných dopravců byly sériově vyráběné dieselové autobusy Gillig (u AC Transit) a CNG autobusy New Flyer (u SunLine a OCTA).

20 sledovaných palivočlánkových autobusů najezdilo ve výše uvedeném období od srpna 2016 do července 2017 (včetně jednoho vozidla u dopravce MBTA, který byl v provozu až od prosince 2016) celkem téměř 960 000 km, tedy v průměru cca 4,1 tis. km na vozidlo měsíčně. Stanovený cíl 3 000 mil na vozidlo měsíčně (cca 4 600 km) nesplnil park žádného z dopravců jako celek, nicméně tento limit byl překročen u 7 ze 13 autobusů provozovaných u AC Transit. Průměrná cestovní rychlost sledovaných autobusů se pohybovala v rozmezí 14 – 20 km/h.

Celková průměrná disponibilita tohoto sledovaného parku činila 76 %. Tato úroveň ovšem měla značný rozptyl podle jednotlivých dopravců, od 36 % do 90 %. Celkově největší disponibilitu na úrovni 95 % zaznamenal jeden z palivočlánkových autobusů AC Transit.

Také příčiny poruch se velmi lišily podle sledovaných dopravců. Například u AC Transit, provozujícího většinu ze sledovaných 20 palivočlánkových autobusů – celkem 13 vozidel s průměrnou 80% disponibilitou, bylo 60 % času mimo provoz zapříčiněno mechanickými závadami nesouvisejícími s pohonem. Palivový článek se podílel na třetině času mimo provoz, další čas mimo provoz připadal na plánovanou údržbu, závady na hybridním pohonu nebo problémy s trakčními bateriemi.

Průměrná spotřeba vodíku se podle jednotlivých dopravců pohybovala v širokém rozmezí 9,3 – 30,3 kg/100 km. V případě výše uvedeného dopravce AC Transit s největším sledovaným parkem palivočlánkových autobusů činila 12,3 kg/100 km. Ve srovnávacím přepočtu na litry nafty u dieselového autobusu byla tato spotřeba o cca 30 % nižší. Nejúspornější autobus u OCTA spotřeboval 9,3 kg vodíku na 100 km a oproti srovnatelnému autobusu na CNG byl energeticky úspornější o více než polovinu.

Porovnání nákladů na údržbu palivočlánkových autobusů a srovnávacích autobusů s tradičními pohony v jejich základní struktuře v přepočtu na ujetou míli ukazuje graf výše. Je z něj zřejmé, že nové palivočlánkévé autobusy typu American Fuel Cell Bus vycházejí z tohoto porovnání lépe než zavedené dieselové autobusy, zatímco palivočlánkové autobusy Van Hool jsou zdaleka nejnáročnější ze všech srovnávaných vozidel. U nich je namístě poznamenat, že údržba pohonu se na těchto nákladech podílela pouze z pětiny. Zbylých 80 % tvořila údržna spojená s mechanickou částí vozidla, pomocnými pohony aj. včetně preventivní údržby. U ostatních srovnávacích vozidel (AFCB, diesel a CNG) se pohon podílel na celkových nákladech údržby zhruba ze čtvrtiny až třetiny. Obecně největší podíl údržby u všech vozidel (nepočítáme-li preventivní údržbu) měly náklady spojené s údržbou karoserie a příslušenství vozidla.

Obecně lze tedy konstatovat, že u palivočlánkových autobusů, stejně jako u vozidel s tradičním pohonem, se na nárocích na údržbu relativně nejméně podílí pohon a relativně nejvíce mechanické části vozidla a pomocná zařízení.

Jako základní problém komercializace palivočlánkových autobusů v USA se zatím jeví velmi malý rozsah vozidlových parků (srovnejme s evropskými plány na stovky palivočlánkových autobusů, které jsou postupně uváděny do praxe). Od nich se odvíjejí další problémy související zejména s dodávkou náhradních dílů nebo náklady na údržbu, která přechází od výrobce k dopravcům a jejich personál je nutno zaučit.

Vímána je také domácí konkurence čistě bateriových elektrobusů, jejichž dodavatelé vstupují na dosud poklidný americký trh bezemisních autobusů s agresivním marketingem, stavícím čistě bateriové pohony proti palivočlánkovým pohonům. Těchto elektrobusů je dnes v USA (podle poslední zprávy evropského projektu ZeEUS) provozováno kolem dvou set, tedy téměř osminásobek počtu palivočlánkových autobusů. Zpráva NREL upozorňuje, že čistě bateriové a palivočlánkové elektrobusy by neměly být vnímány jako konkurenti, nýbrž jako alternativy bezemisních ausobusů, každá s výhodami a nevýhodami, a světový trh je dost velký pro oba.

Jakub Slavík