대형 연료 전지 트럭 운송이 거의 황금 시간대를 맞이할 준비가 되었습니까?

시범 프로젝트 및 투자는 더 큰 수용을 제안합니다

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다음은 대형 트럭 운송을위한 수소 연료 전지에 대해 알고있는 내용입니다.

그들은 상업적으로 생산되지 않습니다.

온보드 수소 저장은 배터리 구동 트럭보다 훨씬 덜 효율적입니다.

대형 트럭 연료 전지 채택은 2030 년까지 2.5 %에 불과할 것으로 예상됩니다.

배터리 전기 트럭 지지자들은 연료 전지를 부끄럽지 않은 이름으로 부릅니다.

. 그것 중 어느 것도 변경되지 않았습니다. 하지만 뭔가 달라 보입니다.

우선, 자동차 및 트럭 제조업체와 Tier 1 공급 업체는 연료 전지 기술에 수십억 달러를 투자하고 있습니다.

백지 수표 회사는 전기 자동차 분야의 스타트 업 및 성장 단계 회사를 목표로하기 위해 수억 달러를 모금하고 있습니다. 상장 된 연료 전지 기업은 주가가 두 자릿수 및 세 자릿수 성장을하고 있습니다.

Toyota (NYSE : TM) 북미 고급 제품 계획 사무소의 수석 프로그램 관리자 인 Chris Rovik은 인터뷰에서 FreightWaves와의 인터뷰에서 "중요한 추진력이 있다고 생각합니다."라고 말했습니다. “저는 모든 트럭 [제조업체]이 배기 가스 제로 솔루션이 필요하다는 것을 알고 있다고 생각합니다. 그들은 특정 사용 사례에서 연료 전지의 이점을 이해하기 시작했습니다. "

대부분의 사람들은 도로를 가로 지르는 트럭이 최고의 사용 사례라는 데 동의합니다. 배터리 전기 트럭을 재충전하기 위해 오랜 시간을 멈춰야 함대 관리자의 성배 인 총 소유 비용 (TCO)이 소모됩니다. 또한 온보드 에너지를 위해 수천 파운드의 배터리를 추가하면화물 용량이 감소합니다.

Tesla의 배터리 전기 제품군 티즈

따라서 Elon Musk가 아직 미래형 배터리 전기 (BEV) Tesla Semi에서 300 ~ 500 마일 범위를 놀리더라도 트럭 운송 업계는 Musk가 "풀 셀"이라고 부르는 것을 더 많이 시연하고 있습니다. 장거리 연료 전지 데모는 아직 없습니다. 에너지 밀도의 돌파구가 없었지만 배터리 구동 트럭도 장거리를 달리지 않습니다.

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Toyota와 협력하고있는 PACCAR Inc. (NASDAQ : PCAR)의 CEO 인 Preston Feight는“Range는 실제로 트럭에서 얼마나 많은 공간을 차지하는 지에 관한 것입니다. “이 시점에서 에너지 밀도는 연료 전지의 경우 더 높습니다. 두 가지 유형의 솔루션 모두 인프라 개발이 필요합니다.”

Toyota는 10 대의 1 세대와 2 대의 2 세대 Kenworth T680 Class 8 연료 전지 트랙터를 개발했습니다. 5 개는 로스 앤젤레스와 롱 비치 항구의 드레이지 작업에서 테스트되고 있습니다. 항만 주행은 배터리 전기 트럭 시연을 위해 선택된 테스트 방법이기도합니다. Daimler Trucks의 Freightliner와 Volvo Trucks는 모두 캘리포니아에서 데모 프로그램을 실행합니다.

Kenworth 트럭의 연료 전지 스택은 Toyota의 Mirai 승용차 세단에서 나옵니다. 지금까지 신뢰할 수 있음이 입증되었습니다. 장거리 노선 대신 물의 가장자리에서 내륙 물류 센터로화물을 운반하는 것과 관련하여 Toyota는 단순히 알고있는대로 가고 있습니다.

좋은 출발점

수십 년 동안 서부 해안에 차량을 수입해온 Toyota는 성숙한 항구 운영과 수소 연료 공급에 대한 접근성을 갖추고 있습니다.

Rovik은 "좋은 출발점처럼 보였습니다."라고 말했습니다. “새로운 기술을 사용하여 1 년에 100,000 대 또는 200,000 대의 트럭을 만들기 시작하지 않을 것입니다. 더 작은 규모로 시작하여 인프라가 설정됨에 따라 규모를 늘릴 것입니다. "

Toyota는 2017 년에 Project Portal 개념 증명 연료 전지 트럭을 출시했습니다.이 트럭은 Kenworth T660의 차체를 차지했습니다. 베타 버전은 2019 년에 출시되었으며 10 대 트럭 프로젝트 오션 시범 차량의 기반이되었습니다.

도요타의 일본 자회사 인 히노 트럭은 올해 미국에 데모 연료 전지 재래식 트럭을 선보일 계획이다. 그들 역시 미라이 연료 전지 스택에 의존 할 것입니다.

"요점은 우리가 경량 차량에서 이러한 스택과 시스템을 사용하고 거기에서 확장 할 수 있다는 것을 보여주는 것이 었습니다."라고 Rovik은 말했습니다.

한국 자동차 제조업체 인 현대도 올해 Xcient 연료 전지 트럭을 캘리포니아에 가져올 계획입니다.

전용 경로

연료 전지를 검토하는 대부분의 회사는 수소 연료를 공급할 수있는 전용 고객 경로를 운영하는 것을 상상합니다. Startup Nikola Corp. (NASDAQ : NKLA)는 고객이 특정 경로에 대한 연료 전지 트럭을 구매할 때이를 구축 할 계획입니다. Nikola 투자자 문서에 따르면 각 현장 수소 생산 시설의 비용은 1,700 만 달러입니다.

Nikola는 최근 애리조나 규제 당국으로부터 첫 번째 수소 생산 스테이션을 건설하는 데 도움이 될 값싼 전기 계약을 체결했습니다. 이는 캘리포니아 주 Van Nuys의 양조장과 애리조나 주 챈들러의 유통 업체 사이를 정기적으로 이동하는 Anheuser-Busch (NYSE : BUD) 연료 전지 트럭을위한 것입니다.

또 다른 신생 기업인 Hyzon Motors는 연료를 보급하기 위해 기지로 돌아 오는 차량을위한 "비하인드"운영으로 수소 연료를보고 있습니다.

Navistar International Corp. (NYSE : NAV)는 이동식 수소 연료 보급기 OneH2를 사용하여 2023 년경부터 General Motors Co. (NYSE : GM) Hydrotec 연료 전지 시스템이 장착 된 JB Hunt Transport (NYSE : JBHT) 트럭에 수소를 공급할 계획입니다. Toyota처럼 , GM의 연료 전지 스택은 경량 차량에 필요한 크기에서 확장됩니다.

큰 투자

주요 자동차 공급 업체는 연료 전지에 돈을 쏟아 붓고 있습니다. 독일 공급 업체 Robert Bosch가 Nikola Develo를 돕고p 연료 전지 시스템. Nikola 엔지니어와 함께 작업하기 위해 50 명 이상의 엔지니어가 포함되었습니다.

디젤 시스템 엔지니어링 이사 인 Alex Freitag는 FreightWaves에 "보쉬가 지난 몇 년 동안 연료 전지를 포함한 전기 동력 전달 장치에 50 억 유로 [60 억 달러] 이상을 투자했다고 생각합니다."라고 말했습니다. "올해 만 우리는 추가 전기 이동성 개발에 약 7 억 유로 [8 억 4,930 만 달러]를 지출 할 것입니다."

Freitag는 Bosch의 첫 번째 연료 전지 파워 트레인이 2022 년 또는 2023 년에 도로에 출시 될 것으로 예상합니다.“따라서 더 이상 10 년이되지 않습니다. 저는 우리의 관점에서 그보다 훨씬 적다고 생각합니다.”라고 그는 말했다.

Decarbonization Plus Acquisition Corp. (NASDAQ : DCRB)는 Hyzon을 위해 5 억 7 천만 달러를 모금했습니다. 이는 싱가포르에 기반을 둔 Horizon Fuel Cell Technologies가 2 분기에 공개적으로 상장되는 결과로 이어질 것입니다. 볼보는 연료 전지 사업에서 합작 투자 파트너가되기 위해 Daimler에게 7 억 달러를 지불했습니다.

캘리포니아의 규제 근육

Toyota의 Rovik과 Freitag는 배기 가스 제로를 향한 많은 추진력이 2024 년 디젤 트럭 판매에 영향을 미치기 시작하는 엄격한 캘리포니아 배기 가스 규제 때문이라는 데 동의했습니다.

Freitag는“모두가 BEV에 집중하고 있습니다. “클래스 8 트럭에서는 연료 보급 시간과 주행 거리 때문에 연료 전지가 선호되는 것 같습니다. 500 마일 이상의 모든 것이 [BEV]보다 연료 전지에 더 적합합니다.”

반드시 그런 것은 아니라고 북미화물 효율성위원회의 전무 이사 인 Mike Roeth가 말했습니다.

Roeth는“수소, 차량 및 수소 생산 비용은 모두 수소를 대체 제품과 경제적으로 경쟁력있게 만들기 위해 크게 낮아져 야합니다.

병렬 전기 자동차 전략을 추구하는 것의 단점은 충전 및 수소 연료 공급을위한 별도의 인프라를 만드는 것입니다. 둘 다 비싸다. 그러나 위치는 중요하다고 Freitag는 말했다.

여러 용도

Bosch, Cummins Inc. (NYSE : CMI), 심지어 Daimler와 Volvo Group도 연료 전지가 데이터 센터 및 기타 설비의 백업 전력으로 사용되고 있다고보고 있습니다. Bosch는 영국의 Ceres Power Co.와 협력하여 2024 년까지 고체 산화물 연료 전지에서 200 메가 와트의 전기를 생산하는 것을 목표로하고 있습니다. 이는 약 40 만 가구에 전력을 공급하기에 충분하다고 Bosch는 말했습니다.

운송에 사용되는 연료 전지는 일반적으로 양성자 교환막 (PEM) 기술에 의존합니다. Cummins는 세계에서 가장 큰 수소 제조 PEM 전해조를 보유하고 있습니다. 북미 최초의 연료 전지 구동 무공해 상업용 페리를 개발 중입니다. 또한 아시아의 버스에 연료 전지를 공급하고 오스트리아의 여객 열차에 사용하기 위해 거대 Alstom에 철도를 공급했습니다.

Cummins의 New Power Unit 사장 인 Amy Davis는“수소 연료 전지 기술은 매우 유망하지만 널리 채택되는 데 시간이 걸릴 것임을 알고 있습니다.

전력 연구소의 사장 겸 CEO 인 Arshad Mansoor는“항상 10 년이 남았습니다. "50 년 전에도 10 년이 남았습니다."

따라서 연료 전지의 전성기는 결국 더 긴 대기 시간이 될 것입니다.

Here’s what we know about hydrogen-powered fuel cells for heavy-duty trucking:

• They are not in commercial production.
• Onboard hydrogen storage is far less efficient than battery-powered trucks.
• Heavy-duty truck fuel cell adoption is projected to be just 2.5% by 2030.
• Battery-electric truck proponents call fuel cells unflattering names.

.None of that has changed. Yet, something seems different. 

For starters, car and truck makers and Tier 1 suppliers are investing billions of dollars in fuel cell technology.  

Blank check companies are raising hundreds of millions of dollars to target startup and growth-stage companies across the electric vehicle spectrum. Publicly traded fuel cell entities are riding double- and triple-digit growth in their share prices.

“I think there is significant momentum,” Chris Rovik, executive program manager of Toyota (NYSE: TM) North America’s Advanced Product Planning Office, told FreightWaves in an interview. “I think all the truck [manufacturers] realize they need to have zero-emission solutions. They’re starting to understand the benefits of fuel cells in certain use cases.”

Most agree that over-the-road trucking is the best use case. Lengthy stops to recharge a battery-electric truck eat into the total cost of ownership (TCO), the holy grail of fleet managers. And adding thousands of pounds of batteries for onboard energy reduces cargo capacity.

Tesla’s battery-electric range tease

So even as Elon Musk teases a 300- to 500-mile range in the still-future battery-electric (BEV) Tesla Semi, the trucking industry is fielding more demonstrations of what Musk has called “fool cells.” None are long-haul fuel cell demos yet. Absent a breakthrough in energy density, however, battery-powered trucks aren’t going long distances either.

“Range is really about how much space you take up on the truck,” said Preston Feight, CEO of PACCAR Inc. (NASDAQ: PCAR), which is working with Toyota. “The energy density at this point is higher for fuel cells. Both types of solutions need infrastructure development.”   

Toyota has developed 10 first-generation and two second-generation Kenworth T680 Class 8 fuel cell tractors. Five are being tested in drayage operations in the ports of Los Angeles and Long Beach. Port runs are the chosen test regimen for battery-electric truck demonstrations, too. Daimler Trucks’ Freightliner and Volvo Trucks both run demo programs in California.

The fuel cell stacks in the Kenworth trucks come from Toyota’s Mirai passenger sedan. They have proved reliable so far. As for hauling freight from the water’s edge to inland distribution centers, instead of long-haul routes, Toyota is simply going with what it knows.

A good starting point

As a vehicle importer to the West Coast for decades, Toyota has mature port operations and access to hydrogen fueling. 

“It seemed like a good starting point,” Rovik said. “You’re not going to go out on a brand-new technology and start making 100,000 or 200,000 trucks a year. You’re going to start smaller and increase your scale as infrastructure sets in.”

Toyota introduced its Project Portal proof-of-concept fuel cell truck in 2017. It occupied the body of a Kenworth T660. A beta version appeared in 2019 and was the basis for the 10-truck Project Ocean demonstration fleet. 

Toyota’s Japanese subsidiary Hino Trucks plans to bring demo fuel cell conventional-body trucks to the U.S. this year. They, too, will rely on Mirai fuel cell stacks. 

“The whole point was to show we could use these stacks and systems in a light-duty vehicle and scale up from there,” Rovik said.

South Korean automaker Hyundai also plans to bring its Xcient fuel cell truck to California this year.

Dedicated routes

Most companies looking at fuel cells envision them running dedicated customer routes where hydrogen fueling is available. Startup Nikola Corp. (NASDAQ: NKLA) plans to build them as customers purchase fuel cell trucks for specific routes. Each onsite hydrogen production facility costs $17 million, according to Nikola investor documents.

Nikola recently got a deal from Arizona regulators for cheap electricity that will help it build its first hydrogen-producing station. It is intended for Anheuser-Busch (NYSE: BUD) fuel cell trucks traveling regularly between a Van Nuys, California, brewery and a distributor in Chandler, Arizona. 

Another startup, Hyzon Motors, sees hydrogen fuel as a “behind-the-fence” operation for fleets that would return to base for refueling. 

Navistar International Corp. (NYSE: NAV) plans to use mobile hydrogen refueler OneH2 to bring hydrogen to J.B. Hunt Transport (NYSE: JBHT) trucks equipped with General Motors Co. (NYSE: GM) Hydrotec fuel cell systems beginning around 2023. Like Toyota, GM’s fuel cell stacks are scaled up from the size needed for a light-duty vehicle.

Big investments

Major automotive suppliers are pouring money into fuel cells. German supplier Robert Bosch is helping Nikola develop its fuel cell system. It embedded more than 50 engineers to work alongside Nikola engineers.

“I think Bosch has invested over the last several years over 5 billion euros [$6 billion] in electrical powertrain including fuel cells,” Alex Freitag, director of diesel systems engineering, told FreightWaves. “This year alone, we’ll be spending approximately 700 million euros [$849.3 million] in developing further electric mobility.”

Freitag expects Bosch’s first fuel cell powertrains to be on the road in 2022 or 2023. “So, it’s no longer 10 years. I think, from our perspective, much less than that,” he said.

Decarbonization Plus Acquisition Corp. (NASDAQ: DCRB) raised $570 million for Hyzon. That should lead to the spinoff of Singapore-based Horizon Fuel Cell Technologies being publicly listed in the second quarter. Volvo paid Daimler $700 million to become a joint venture partner in its fuel cell efforts.

California’s regulatory muscle

Toyota’s Rovik and Freitag agreed much of the impetus toward zero emissions is due to  stringent California emissions regulations that begin to impact sales of diesel trucks in 2024.

“Everybody’s focusing a lot on the BEV,” Freitag said. “It seems that on the Class 8 trucks, the fuel cell is preferred because of the refueling time and the range. Everything above 500 miles will be more suited for a fuel cell than a [BEV].”

Not necessarily, said Mike Roeth, executive director of the North American Council for Freight Efficiency.

“The costs of hydrogen, vehicles and hydrogen production all must come down significantly to make hydrogen economically competitive with alternatives,” Roeth said.

A downside of pursuing parallel electric vehicle strategies is creating separate infrastructures for charging and hydrogen fueling. Both are expensive. But location is critical, Freitag said.

Multiple uses

Bosch, Cummins Inc. (NYSE: CMI), and even Daimler and Volvo Group see fuel cells being used as backup power for data centers and other installations. Working with Ceres Power Co. of the United Kingdom, Bosch aims to produce 200 megawatts of electricity from solid oxide fuel cells by 2024. That is enough to supply power to some 400,000 homes, Bosch said.

Fuel cells used in transportation typically depend on proton exchange membrane (PEM) technology. Cummins has the largest hydrogen-making PEM electrolyzer in the world. It is working on the first fuel cell-powered zero-emissions commercial ferry in North America. And It has supplied fuel cells for buses in Asia and to rail giant Alstom for use in passenger trains in Austria.

“While hydrogen fuel cell technology is very promising, we know that widespread adoption will take time,” said Amy Davis, president of Cummins’ New Power unit.

“It’s always 10 years away,” said Arshad Mansoor, president and CEO of the Electric Power Research Institute. “Even 50 years ago, it was 10 years away.”

So, maybe prime time for fuel cells will be a longer wait after all.​​