Wodór jest tam, gdzie baterie były 10-15 lat temu. Czekamy na rewolucję [WYWIAD]

Jakub Wiech: Wodór uważany jest za najlepszy sposób przechowywania energii na długi okres. Czy nie sądzi Pan, że pozycja wodoru wynika z tego, że nie znaleźliśmy jeszcze zbyt wielu innych rozwiązań?

Dr Jurgen Guldner, General Program Manager Technologii Wodorowych w BMW: Jeśli spojrzymy na ilość energii, którą chcemy magazynować i na okres jej przechowywania, to wodór jest najlepszym i najbardziej efektywnym sposobem w porównaniu do innych. Co więcej, możemy wykorzystać do tego już istniejącą infrastrukturę. Na przykład obiekty do przechowywania gazu ziemnego - one już istnieją. To np. kawerny solne, które można wykorzystać jako magazyny wodoru. Trzeba podkreślić, że gęstość energetyczna wodoru jest dość wysoka.

Ale w porównaniu np. z gazem ziemnym, ta gęstość energetyczna pozostawia wiele do życzenia. To może stanowić problem, na przykład podczas transportu.

Wodór można transportować różnymi sposobami. Myślę, że głównym środkiem transportu będą rurociągi. Uda się to zrobić poprzez przekształcenie istniejących systemów przesyłu gazu ziemnego. Widziałem plany europejskich operatorów sieci rurociągowych, aby do 2032 roku przekształcić 11 200 km rurociągów na połączenia zdolne do transportu wodoru. Większość rurociągów składa się z kilku pojedynczych, zazwyczaj 2 lub 3 rur położonych obok siebie. Możemy zacząć od przekształcania tylko jednej rury na wodór - i będzie ona w stanie transportować od 5 do 8 razy więcej energii na godzinę niż jedna linia elektroenergetyczna. Ilość energii, którą można tak transportować jest ogromna.

A co z transportem morskim?

Istnieje kilka opcji. Jest np. ciekły wodór, który działałby jak LNG – choć wymaga bardziej rozbudowanego systemu chłodzenia. Ostatnio spółka Kawasaki zbudowała statek do przewożenia płynnego wodoru z Australii do Japonii; nawet wybudowano terminal w Kobe, aby tam ten wodór przyjmować. To prototyp, ale wydaje się działać. Inną możliwością jest transport w formie amoniaku. Wiem, że amoniak jest bardzo trujący, ale już teraz istnieje przecież przemysł amoniakowy, który potrafi się z nim obchodzić. Dlatego import wodoru, na przykład z Arabii Saudyjskiej, może docierać do Europy w postaci amoniaku. Są także ciekłe nośniki organiczne, które są rodzajem oleju. Wodór można do nich pompować, a następnie go z nich wydobyć. W tym zakresie za transport odpowiadałyby zwykłe tankowce. Ostatnią opcją jest przekształcanie wodoru w paliwa syntetyczne, takie jak syntetyczna benzyna, a następnie korzystanie z tradycyjnej infrastruktury.

Ale wtedy pojawia się pytanie o cenę. Obecnie LNG jest najdroższym gazem na rynku, a wyzwania związane z transportem wodoru są znacznie bardziej skomplikowane niż w przypadku LNG.

Prognozuje się, że do 2030 roku cena zielonego wodoru będzie stopniowo spadać i wkrótce zrówna się z ceną tzw. wodoru szarego. Potem zielony wodór stanie się jeszcze tańszy i przez to konkurencyjny w stosunku do benzyny czy oleju napędowego. Trzeba tu zwrócić uwagę na pewien aspekt związany z systemem energii odnawialnej, który się rozrasta. Otóż moc zainstalowana musi być wyższa niż ta, z której korzystamy średnio, ponieważ w przeciwnym razie w czasach, gdy brakuje wystarczającej ilości wiatru lub słońca, nie ma też wystarczającej mocy. Oczywiście można ten deficyt w pewnym stopniu uzupełnić energią jądrową, prawdopodobnie zawsze będą też dostępne jakieś elektrownie gazowe, które z czasem mogą nawet działać na wodór. Ale generalnie potrzeba będzie dużych mocy zainstalowanych, aby uniknąć problemów z dostawami energii. To oznacza, że dostępna w systemie moc będzie wiele razy wyższa niż zapotrzebowanie. Już teraz taka sytuacja zdarza się od czasu do czasu w Niemczech. A wtedy cena prądu wynosi zero. Co, jeśli wykorzysta się dostępną wtedy energię elektryczną i przekształci ją w wodór? Będziemy mieć dodatkową energię, wyprodukowaną niskim lub nawet zerowym kosztem.

To kuszące. Ale elektrolizery nie mają pracować jedynie w określonych okresach, tylko cały czas, więc potrzebują stałego zasilania. W pewnym momencie mogą stać się obciążeniem dla całego systemu energetycznego.

Myślę, że będą bardziej dodatkiem i pomocą niż obciążeniem. Oczywiście zawsze najlepiej jest, gdy maszyna działa przez 24 godziny na dobę przy stałym obciążeniu, zwłaszcza w sektorze energetycznym. Ale rzeczywistość tak nie wygląda. Panel słoneczny pracuje zimą przez sześć godzin dziennie. Samochód jeździ średnio 1-2 godziny dziennie. A ludzie wciąż te rzeczy kupują i używają. To nie na obciążeniu polega problem.

A na czym?

Na tym, ile godzin pracy w ciągu roku potrzeba, aby elektrolizer stał się opłacalny. Bo będą zdarzać się sytuacje, w których elektrolizer będzie działał, gdy cena energii będzie wystarczająco niska, by zapewnić rentowność. Nie tylko wtedy, gdy będzie ona zerowa.

Przejdźmy do samochodów. Dlaczego pojazdy wodorowe nie stają się tańsze w tym samym tempie co samochody bateryjne?

W BMW uważamy, że samochody wodorowe są dla tych, którzy nie mogą korzystać z pojazdów bateryjnych (BEV) ze względu na indywidualne i zróżnicowane potrzeby mobilności. Nasza filozofia polegała na rozpoczęciu produkcji samochodów elektrycznych, ponieważ ludzie mieli czas, aby się do nich przekonać i żeby się z nimi oswoić. Jednocześnie rozwijaliśmy technologię wodorową jako możliwe uzupełnienie dostępnej oferty BEV w przyszłości. Różnica między tymi pojazdami wynika choćby z faktu, że samochód BEV można ładować w domu. Jednakże infrastruktura do ładowania elektrycznego nie będzie dostępna wystarczająco szybko dla wszystkich. I mówimy tutaj o całym świecie. Na przykład w dużych miastach dostawcy nie są czasami w stanie zapewnić każdemu dostęp do punktu ładowania, ponieważ sieć elektryczna często nie jest wystarczająco silna, aby obsłużyć każdy garaż czy parking. Pojawia się więc problem: infrastruktura musi być dostępna, ale nie zawsze jest to możliwe. Z wodorem jest inaczej, ponieważ można korzystać z niego na normalnych stacjach paliw. Jest to trochę łatwiejsze, ale potrzeba pewnej początkowej sieci. Pojawi się ona w segmencie ciężkich pojazdów użytkowych, takich jak ciężarówki i autobusy - są one bowiem najbardziej przewidywalne w swoich rozkładach jazdy. Wiele z nich przemieszcza się codziennie z jednego punktu do drugiego i wraca. Te pojazdy przestawią się z czasem na wodór – a wtedy, z czasem, pojawi się infrastruktura.

Czyli pierwszym celem technologii wodorowej są pojazdy ciężkie?

Tak, najpierw pojazdy użytkowe, później samochody osobowe i vany. Dla przykładu: są ludzie, którzy nie mają wygodnego dostępu do infrastruktury ładowania w domu lub w miejscu pracy. Są też ci, którzy podróżują bardzo dużo i muszą dysponować pojazdem o sporym zasięgu i krótkim czasie ładowania. Są ludzie mieszkający w zimnym klimacie, co stanowi problem dla samochodów BEV. Z drugiej strony są też ludzie mieszkający w rejonach, gdzie ze względu na upały klimatyzacja działa na pełnych obrotach. Uważamy, że dla nich wszystkich pojazdy na wodór są najlepszą opcją, ponieważ mają takie same zalety jak samochody BEV, bo są ciche i bezemisyjne, ale można ich używać tak, jak ludzie używali samochodów przez ostatnie sto lat. Jedzie się na stację benzynową, tankuje do pełna w 3-4 minuty i rusza się dalej. Co oczywiste wymaga to wystarczającej sieci stacji tankowania wodoru.

Czy można prognozować, kiedy samochody wodorowe mogą dorównać ceną samochodom na baterie?

To jest niezwykle trudne do oszacowania, ponadto przed nami jeszcze dużo pracy, żeby osiągnąć parytet cenowy. Technologia ogniw paliwowych jest napędzana głównie przez wielkość produkcji, a nie przez surowce. Ponieważ systemy ogniw paliwowych dla samochodów osobowych, dostawczych, autobusów, ciężarówek, a nawet samolotów lub zastosowań stacjonarnych mają wiele wspólnych części, niezbędne korzyści skali mogą wynikać z synergii między tymi zastosowaniami. Myślę, że dużo się zmieni przez następne 10 lat.

Ale jeśli spojrzymy na ostatnie dziesięć lat, to zauważymy, że cena samochodów bateryjnych znacząco spadła, podczas gdy ich efektywność wzrosła - tymczasem oba te czynniki w przypadku samochodów wodorowych stoją w miejscu.

To dlatego, że technologia wodorowa jest tam, gdzie technologia bateryjna była 10 lub 15 lat temu. Wciąż jesteśmy w trakcie technologicznego przełomu, który obniży koszty i zwiększy gęstość energii dostępnej dla takich pojazdów. Niemniej widzieliśmy już teraz duże skoki z generacji na generację oraz skalowanie produkcji tych aut. Przemysł motoryzacyjny wie też, jak dzięki temu obniżyć koszty.

Kiedy możemy zatem oczekiwać znaczącego spadku ceny samochodu wodorowego?

Jak mówiłem, w ciągu następnych dziesięciu lat. W BMW zawsze myślimy długoterminowo. Czy wie pan, kiedy rozpoczęliśmy działalność związaną z samochodami elektrycznymi?

Z tego, co wiem, historia samochodów elektrycznych jest dość długa…

Tak, zaczęła się w pierwszej połowie XIX wieku. Ale wie pan, kiedy pierwszy elektryczny prototyp BMW został pokazany światu?

Nie będę zgadywać – proszę mi powiedzieć.

W 1972 roku, podczas Igrzysk Olimpijskich w Monachium. Samochodem prowadzącym maraton był prototypowy bateryjny samochód elektryczny BMW. A potem trzeba było czekać aż do 2013 roku, aby pojawiła się pierwsza seria naszych samochodów elektrycznych.

Czyli od pierwszego modelu do seryjnej produkcji minęło 50 lat.

Tak - minęło 50 lat rozwoju, 50 lat badań, 50 lat poszukiwań lepszych rozwiązań. Długoterminowe myślenie to coś, do czego jesteśmy przyzwyczajeni w BMW. Pracowaliśmy nad wodorem przez ostatnie 40 lat i myślimy, że w ciągu następnych dziesięciu lat nadejdzie odpowiedni moment - z wielu powodów.

Takie jak - na przykład braki w surowcach potrzebnych do samochodów na baterie?

Być może nie braki, ale wahania w ich cenach. Potrzeba ogromnych ilości baterii, a zdolności produkcyjne surowców potrzebnych do ich budowy są ograniczone. Tymczasem samochód wodorowy zużywa tylko około 10% surowców potrzebnych do budowy akumulatora BEV. A my, jako BMW, bardzo dbamy o to, aby surowce, które kupujemy, były naprawdę zrównoważone – nie tylko środowiskowo. Zrównoważony rozwój to bowiem coś więcej niż tylko środowisko - ma to wiele wspólnego ze sprawiedliwością społeczną.

I tu pojawia się kwestia wrażliwego łańcucha dostaw.

Dokładnie. Jako BMW upewniamy się, że dokładnie znamy warunki panujące w każdej kopalni, z której pozyskujemy surowce do produkcji akumulatorów.

A co z infrastrukturą do tankowania samochodów? Kiedy będziemy mieli w Europie stację wodorową w każdym dużym mieście?

Obecnie działa około 1000 stacji na całym świecie. W niektórych krajach, takich jak Niemcy, Korea czy Japonia, już teraz można swobodnie jeździć samochodem wodorowym. Unia Europejska postanowiła, że do 2030 roku powstać ma bazowa sieć stacji tankowania wodoru w całej Europie – chodzi o punkty tankowania rozlokowane co 200 km wzdłuż autostrad i w każdym większym mieście, powyżej 100 000 mieszkańców. Ta bazowa sieć stacji tankowania wodoru będzie budowana równolegle z kompleksową siecią ładowarek elektrycznych.

Wróćmy jeszcze do perspektywy długoterminowej, jak ocenia Pan potencjał rozwoju oferty samochodów wodorowych BMW w ciągu najbliższych dziesięciu lat?

Samochody, które mamy teraz, są częścią floty prototypowej, lub - jak to nazywamy - floty pilotażowej. Dostarcza nam ona informacje, dzięki którym będziemy mogli podjąć decyzję w przyszłym roku lub za rok, czy, kiedy oraz jaki model trafi do produkcji masowej. Myślimy, że koniec dekady byłby dobrym momentem na rozpoczęcie takiej produkcji. Ale jesteśmy elastyczni. Jesteśmy przygotowani do działania, kiedy warunki będą odpowiednie.

Dziękuję za rozmowę!