Jaká je budoucnost vodíku v dopravě?

Letos v létě představila Evropská komise historicky první evropskou vodíkovou strategii. Jejím cílem má být podpora dekarbonizace při výrobě energie, v průmyslových odvětvích i dopravě. Pomůže také většímu prosazení e-aut s palivovými články? Kdy se s auty na vodík budeme potkávat i u nás?

Evropská vodíková strategie je založena na podpoře bezemisního "zeleného vodíku" z obnovitelných zdrojů, a to prostřednictvím rozsáhlých investic, výzkumu a výhodných pobídek k jeho výrobě i využití. "Zelený vodík" má nahradit produkci v současnosti několikanásobně levnějšího "šedého vodíku", kterého se v Evropě každým rokem spotřebuje několik milionů tun. Jeho výroba je však vysoce emisní. Po určité přechodné období náběhu patřičných objemů produkce "zeleného vodíku" je nutné podpořit i výrobu nízkoemisního "modrého" vodíku.

Cena za vodík

Zelený vodík se vyrábí elektrolýzou vody, potřebnou energii přitom dodávají sluneční nebo větrné elektrárny. Při jeho výrobě nevznikají emise skleníkových plynů, avšak jeho prosazení zatím brání cena. Náklady na výrobu vodíku elektrolýzou vody v posledních pěti letech sice klesly o 40 procent, stále však podle společnosti BloombergNEF činí 2,50 až 6,80 dolaru za kilogram. Do roku 2030 se má ale cena snížit až o 80 procent na hodnotu kolem 1,5 dolaru za kilogram.

Modrý vodík je vyráběn z fosilních paliv, ale CO₂ se zachycuje a ukládá, aby tento plyn podepisující se neblaze na klimatické změně neunikal do atmosféry. Stojí od 1,40 do 2,40 dolaru za kilogram.

Šedý vodík je obvykle získáván z metanu nebo uhlí. Jeho cena se podle Mezinárodní energetické agentury IEA pohybuje v rozmezí 1,00 až 1,80 dolaru za kilogram, jde však o tu nejméně ekologickou, vysokoemisní výrobu.

Vodík a doprava

Evropská vodíková strategie se zaměřuje na hromadnou přepravu osob a těžkých nákladů: "V dopravě je vodík rovněž slibnou možností tam, kde je elektrifikace obtížnější, například v městských autobusech, komerčních vozových parcích nebo v určitých částech železniční sítě. Díky použití vodíku jako paliva by se rovněž mohla dekarbonizovat těžká vozidla, včetně autokarů, vozidel zvláštního určení a dálkové nákladní silniční dopravy." Dále se počítá s využitím vodíku v říční, námořní a perspektivně také letecké dopravě.

Termíny jako "auta na vodík" či "auta poháněná (vodíkovými) palivovými články" jsou vlastně nepřesné, protože je pohání elektromotor a "palivem" je elektřina. Ta vzniká reakcí vodíku a vzdušného kyslíku v palivových článcích přímo během jízdy (na rozdíl od bateriových e-aut, jejichž akumulátory je nutné před jízdou nabít). Tankování vodíku u plnicích stanic je podobně rychlé jako u konvenčních aut, jimž se navíc blíží i dojezdem (v případě osobních vozů tankování okolo pěti minut, dojezd cca 500 kilometrů).

V oblasti individuální automobilové dopravy se spíše počítá s využitím akumulátorové elektromobility. Dopravci, kteří je provozují, jsou ve značné výhodě: vystačí si s jednou či několika málo vodíkovými plnicími stanicemi a nákup vozidel i jejich provoz jsou vzhledem k dosaženým výkonům levnější než u osobních aut. Ve srovnání s "konkurenčními" auty na akumulátory je pak jejich trumfem rychlé tankování a delší dojezd daný vysokou hustotou energie na jeden kilogram − palivové články jsou mnohem menší a lehčí než rozměrné a těžké baterie.

Kde vsadili na vodík?

Autobusy v USA využívají vodík již dvě desetiletí. Po Evropě jezdí přes 500 vodíkových vozidel hromadné dopravy, potkat se s nimi můžeme například v Londýně, Paříži, Hamburku, Miláně nebo Oslu. A další města přibývají. Také v Japonsku či Jižní Koreji není nic zvláštního potkat autobus poháněný palivovými články.

Nákladní vozidla na palivové články jsou zatím ve srovnání s autobusy pozadu. Prvních 10 vodíkových nákladních vozidel nasadí Hyundai ve Švýcarsku a celosvětově se bude jednat o vůbec první těžká nákladní vozidla v provozu. Do roku 2025 dodají Korejci do Švýcarska 1600 nákladních vozů na vodík. V USA je aktivní například Toyota, v Evropě výrobce Scania, který dodal nákladní vozy na vodík pro řetězec Asko.

Tankování vodíku je podobně rychlé jako u konvenčních aut.

Foto: Archiv redakce

Velkou budoucnost čeká vodík v železniční dopravě. První vodíkový vlak v ostrém provozu na světě jezdí od roku 2018 na stokilometrové trati mezi Cuxhavenem a Buxtehudem v Dolním Sasku. A Německu brzy přibudou další, jen v Hesensku si už objednali 27 vodíkových vlaků. Od roku 2027 by měly tři vlaky na vodík jezdit i v Moravskoslezském kraji, reálné je také jejich nasazení na Ústecku.

Po silnicích v Asii, USA i Evropě se již prohánějí osobní vozy na palivové články například značek Toyota, Hyundai, Honda či Kia, je jich ale zatím málo. Zákazníky od aut na vodík kromě jejich vyšší ceny odrazuje nedostatek plnicích stanic. Podle serveru h2stations.org jich bylo v roce 2019 na celém světě jen 432, z toho 330 veřejných. Pro představu: Jan Burdinski, šéf Hyundai Motor Europe, považuje za adekvátní, aby pouze v Evropě bylo zhruba pět tisíc čerpacích vodíkových stanic. Takový úkol je však extrémně náročný. Výstavba plnicích stanic na vodík je násobně dražší než na jiná paliva. Jedna přijde cca na 25 milionů korun, na čemž mají velký podíl výkonná 700barová čerpadla a také systém chlazení potřebný proto, že se vodík při stlačování silně zahřívá.

V Evropě v loňském roce fungovalo 177 plnicích vodíkových stanic. V Asii bylo 178 vodíkových stanic. Většina ze 74 vodíkových čerpacích stanic v USA se nacházela v Kalifornii (48).

Jak si stojí Česko?

Podle představy ministerstva obchodu a průmyslu by do roku 2030 mělo na tuzemských silnicích jezdit 60 až 90 tisíc aut na vodík. Odborná veřejnost je však vůči tomuto plánu skeptická. Důvod je nasnadě: zatím u nás auta na palivové články nejezdí vůbec, protože nemají kde tankovat.

Věci se ale přece jenom posouvají kýženým směrem. Letos se chystá výstavba tří pilotních plnicích stanic na vodík v síti Benziny z holdingu Unipetrol v Praze, Litvínově a Brně, další dvě mají následovat v Ústavu jaderné fyziky v Řeži a v Ostravě. Jejich uvedení do provozu je plánováno na příští rok. V pokročilé fázi příprav je také instalace vodíkových stojanů na čerpacích stanicích Benziny v Plzni na Nepomucké ulici a v Praze na D10 ve směru na Mladou Boleslav.

"Věříme, že vodík postupem času doplní současnou bateriovou elektromobilitu a bude hrát stále významnější roli nejen v oblasti osobní mobility ale především v oblasti hromadné dopravy a přepravních služeb. V této oblasti proto spolupracujeme s výrobci automobilů na vodíkový pohon, o využití vodíku ve veřejné hromadné dopravě jednáme s hlavním městem Praha, Středočeským krajem a Ústeckým krajem," řekl Tomasz Wiatrak, předseda představenstva skupiny Unipetrol.

Podle ministerstva dopravy, které vypsalo program na čerpací stanice na vodík (v rámci Operačního programu Doprava), by jich mělo být do roku 2023 v České republice šest až osm, do roku 2025 dvanáct.

Článek byl publikován v komerční příloze HN Energie.