Qual è meglio, l'elettricità pura o le celle a combustibile? La strada cinese per lo sviluppo dei nuovi veicoli energetici è sbagliata?

Il mese scorso, il premier Li Keqiang ha visitato il veicolo a celle a combustibile a idrogeno della Toyota in Giappone, scatenando accese discussioni in Cina sui veicoli a celle a combustibile a idrogeno e sui nuovi percorsi tecnologici per i veicoli energetici.

Sebbene gli attuali veicoli a nuova energia della Cina si stiano sviluppando parallelamente lungo molteplici percorsi tecnici, come l'elettrico puro, l'ibrido, le celle a combustibile e il metanolo, l'elettrico puro è l'obiettivo principale. Aziende giapponesi e coreane come Toyota, Honda e Hyundai hanno una particolare predilezione per la tecnologia delle celle a combustibile e si sono impegnate molto nella ricerca sui veicoli a celle a combustibile a idrogeno.

Di recente, l'ultimo modello NEXO di Hyundai ha un'autonomia di 800 km ed è più ecologico dei veicoli puramente elettrici. L'autonomia dei veicoli elettrici nazionali è ancora di circa 400~500 km. Ciò porta la gente a chiedersi: la Cina si è concentrata sul percorso tecnologico dei veicoli esclusivamente elettrici, ma ha forse scelto l'albero tecnologico sbagliato?

Veicolo a celle a combustibile di nuova generazione NEXO di Hyundai Motor

Attualmente, la Cina è più adatta allo sviluppo dell'elettrico puro

Grazie ai piani di sviluppo dei veicoli a nuova energia proposti da vari Paesi, questi ultimi sono diventati una tendenza di sviluppo riconosciuta nel settore automobilistico. Oltre alle finalità di tutela ambientale e di ammodernamento industriale, anche la sicurezza energetica è un motivo importante per cui i paesi sviluppano nuovi veicoli energetici. Ciò è particolarmente importante per Cina, Giappone e Corea del Sud.

L'uso di veicoli a carburante consuma ogni anno una grande quantità di petrolio, ma Cina, Giappone e Corea del Sud sono tutti molto carenti di risorse petrolifere. Per Cina, Giappone e Corea del Sud, lo sviluppo dell'industria dei veicoli a nuova energia può ridurre la dipendenza dalle risorse petrolifere ed è correlato a questioni di sicurezza energetica nazionale.

La perdita nucleare di Fukushima, verificatasi qualche anno fa, ha indotto il Giappone a non fare troppo affidamento sull'energia nucleare. Con lo sviluppo di nuovi veicoli energetici, il Giappone spera di aprire nuove strade tecniche oltre a quelle puramente elettriche. I veicoli a celle a combustibile a idrogeno, che presentano numerosi vantaggi, sono diventati un'importante direzione di sviluppo per i nuovi veicoli energetici del Giappone.

Sebbene la Cina non abbia risorse petrolifere, è molto ricca di risorse di carbone. Inoltre, la Cina ha risorse idroelettriche ed eoliche relativamente abbondanti e la sua fonte di elettricità non è così limitata come quella del Giappone e della Corea del Sud. Lo sviluppo di veicoli esclusivamente elettrici può ridurre la dipendenza della Cina dalle importazioni di energia e garantire la sicurezza energetica nazionale.

La difficoltà di costruzione delle infrastrutture è un problema che deve essere preso in considerazione nello sviluppo di nuovi veicoli energetici. Sebbene le celle a combustibile a idrogeno possano essere rifornite più rapidamente, i costi di costruzione delle stazioni di rifornimento di idrogeno sono molto più elevati di quelli delle stazioni di ricarica. I veicoli elettrici possono essere ricaricati a casa, ma il numero di stazioni di rifornimento di idrogeno è incredibilmente esiguo, il che rende i veicoli a celle a combustibile molto meno diffusi dei veicoli elettrici.

I veicoli esclusivamente elettrici rappresentano senza dubbio la scelta migliore per i paesi con territorio esteso. La maggior parte dei produttori in Cina, negli Stati Uniti e in Europa (l'Europa ha comodi spostamenti interni e un flusso di personale frequente, quindi può essere vista come un'unità) intraprende la strada dell'elettrico puro. Nei paesi con superfici territoriali relativamente piccole, come il Giappone e la Corea del Sud, la maggior parte del territorio è densamente popolata e l'economia è sviluppata. L'efficienza di utilizzo delle stazioni di rifornimento di idrogeno è relativamente elevata e gli elevati costi di costruzione possono essere ripartiti più facilmente.

A livello globale, i veicoli puramente elettrici hanno una tecnologia più matura e un mercato più ampio rispetto ai veicoli a celle a combustibile a idrogeno, soprattutto in Cina. Considerando il mercato e i costi, scegliere l'elettrico puro è senza dubbio la scelta più saggia.

La Cina vanta già alcuni vantaggi in termini di riserve di tecnologia elettrica pura e dimensioni del mercato. La Cina, che spera di superare i suoi concorrenti nel nuovo ciclo di trasformazione dell'industria automobilistica, naturalmente non giocherà sui suoi punti deboli né ignorerà i suoi punti di forza.

Anche in Cina i veicoli a celle a combustibile a idrogeno hanno un futuro

Sebbene i veicoli a celle a combustibile a idrogeno non siano attualmente maturi quanto i veicoli puramente elettrici, i loro vari vantaggi sono sufficienti a consentire loro di competere con i veicoli puramente elettrici in futuro.

I veicoli a celle a combustibile a idrogeno sono noti per le loro emissioni pari a zero, ma ciò non significa che la promozione di veicoli a celle a combustibile a idrogeno sarà esente da inquinamento. Attualmente la produzione di idrogeno richiede il consumo di energia fossile. Sebbene l'idrogeno non inquini quando viene utilizzato, l'inquinamento nel processo produttivo non può essere evitato.

Solo utilizzando energia pulita per produrre idrogeno si può ottenere un inquinamento davvero nullo, come l'energia eolica, l'energia solare, ecc.

La Cina ha un vasto territorio e ricche riserve di energia eolica, solare e di altre risorse. Attualmente, un grosso problema dell'energia eolica e fotovoltaica è l'instabilità dell'alimentazione elettrica e la bassa velocità di accesso alla rete. Queste energie che non possono essere integrate nella rete elettrica nazionale possono essere utilizzate per produrre idrogeno. L'idrogeno può essere immagazzinato e trasportato in modo permanente. Dal punto di vista della produzione di energia da idrogeno, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno hanno prospettive molto ampie in Cina.

A causa del suo sviluppo tardivo, la tecnologia cinese dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno presenta un certo divario rispetto ai paesi stranieri, soprattutto nel settore delle autovetture. Sebbene la Cina stia promuovendo principalmente veicoli puramente elettrici, non ha fermato i suoi sforzi nel settore dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno.

Nel settore dei veicoli commerciali, la Cina ha fatto grandi progressi. A maggio di quest'anno sono stati consegnati 49 autobus a celle a combustibile a idrogeno Foton Auman, il più grande ordine di autobus urbani a celle a combustibile a idrogeno mai effettuato al mondo.

Le autovetture hanno requisiti più elevati per quanto riguarda il volume delle pile a combustibile. Rispetto alle autovetture, i veicoli commerciali sono meno influenzati dalle dimensioni delle celle a combustibile. Attualmente, i veicoli cinesi a celle a combustibile a idrogeno vengono utilizzati principalmente nei veicoli commerciali con percorsi fissi, come gli autobus urbani e le attrazioni turistiche.

Rispetto ai veicoli puramente elettrici, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno hanno tempi di ripristino dell'energia più brevi, una maggiore densità energetica e un'autonomia di guida maggiore; e la cella a combustibile stessa non inquina, a differenza delle batterie dei veicoli elettrici puri che hanno problemi di inquinamento da metalli pesanti. Grazie a questi vantaggi, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno sono considerati dalla comunità internazionale come una soluzione tecnologicamente più avanzata rispetto ai veicoli puramente elettrici.

Secondo le previsioni dell'Agenzia Internazionale per l'Energia, nel 2025 i veicoli alimentati a idrogeno rappresenteranno il 17,5% dei veicoli globali; secondo le previsioni della McKinsey Hydrogen Society per il 2050, la futura capacità del mercato dell'energia basata sull'idrogeno raggiungerà i 2,5 trilioni di dollari. La Cina, impegnata nel rinnovamento industriale, non rinuncerà naturalmente a un mercato così grande.

Secondo il piano del governo cinese, entro il 2020 il numero totale di veicoli a celle a combustibile nel mio Paese raggiungerà quota 5.000-10.000 e ci saranno più di 100 stazioni di rifornimento di idrogeno. Entro il 2030 saranno promossi complessivamente 1 milione di veicoli a celle a combustibile e ci saranno più di 1.000 stazioni di rifornimento di idrogeno.

Quest'anno la politica cinese di sovvenzionamento dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno è stata ulteriormente migliorata e l'attuale livello di sovvenzione è superiore a quello di Giappone e Stati Uniti. Attualmente, le celle a combustibile a idrogeno sono considerate un altro settore di grande interesse in Cina, dopo i veicoli elettrici, e molte aziende automobilistiche e investitori stanno seguendo l'esempio.

Il problema principale che devono affrontare attualmente i veicoli a celle a combustibile a idrogeno è il loro costo elevato. L'elevato costo delle celle a combustibile e delle stazioni di rifornimento di idrogeno limita la promozione dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno. Inoltre, la durata di vita delle celle a combustibile è attualmente molto limitata e la costruzione dell'intera catena industriale deve essere migliorata.

Tuttavia, con il progresso della tecnologia, questi problemi possono essere gradualmente risolti. Ad esempio, la quantità di catalizzatore al platino richiesta per le celle a combustibile è scesa da 1 grammo per kilowatt a meno di 0,2 grammi, riducendo notevolmente il costo delle celle a combustibile.

I veicoli a celle a combustibile a idrogeno e i veicoli puramente elettrici non sono né reciprocamente esclusivi né reciprocamente esclusivi. Con il progresso della tecnologia e la diminuzione dei costi, entrambi questi aspetti verranno gradualmente promossi.

A giudicare dalla tecnologia attuale, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno hanno maggiori margini di sviluppo nel settore dei veicoli commerciali, mentre i veicoli puramente elettrici presentano notevoli vantaggi nel settore dei veicoli per il trasporto di passeggeri. A lungo termine, si creerà gradualmente una situazione in cui le due cose coesisteranno.

Da un lato, la Cina si sta concentrando sulla tecnologia puramente elettrica, aumentando allo stesso tempo i suoi investimenti nelle celle a combustibile. Per la Cina, evidenziare le esigenze attuali senza rinunciare alla pianificazione per il futuro rappresenta un percorso di sviluppo più stabile.

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