GM geht Partnerschaft mit Autocar für schwere Arbeitsfahrzeuge ein

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General Motors und Autocar Industries, LLC haben kürzlich eine gemeinsame Entwicklungsvereinbarung zur Entwicklung einer Reihe schwerer Arbeitsfahrzeuge ohne Abgasemissionen geschlossen. Angetrieben werden diese „hochmodernen“ Fahrzeuge jedoch von den innovativen HYDROTEC-Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen von GM. Es wird also einige erhebliche Hindernisse für die Einführung geben.

Autocar, das von GM als führender Anbieter von maßgeschneiderten mittelschweren und schweren Arbeitsfahrzeugen angesehen wird, betrachtet diese Initiative als einen bedeutenden Schritt vorwärts bei der Bereitstellung leistungsstarker, emissionsfreier Lösungen für seine Kunden. Die Brennstoffzellentechnologie bietet eine zusätzliche Energieantriebsoption zur Unterstützung der professionellen und industriellen Kunden von Autocar, die ihnen dabei helfen kann, Emissions- und Regulierungsziele zu erreichen.

Laut GM sind Wasserstoff-Brennstoffzellen eine Schlüsselkomponente der Elektrifizierungsstrategie des Unternehmens, die über batteriebetriebene Personenkraftwagen wie den Bolt EV und EUV hinausgeht. Für diejenigen, die es nicht kennen: Brennstoffzellen kombinieren Wasserstoff und Sauerstoff, um durch eine elektrochemische Reaktion Strom zu erzeugen. Die Brennstoffzelle ermöglicht die Umwandlung von in Wasserstoff gespeicherter Energie in Strom, um ein Fahrzeug anzutreiben, und erzeugt dabei außer Wasser keine Abgasemissionen.

„Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge wie die Ultium-Plattform von GM sind großartige Lösungen für die Elektrifizierung von Personenkraftwagen, aber größere Fahrzeuge wie Klasse-8-Lastkraftwagen, Müllfahrzeuge und Terminalzugmaschinen von Autocar erfordern robuste Lösungen, die eine erhebliche Energietragfähigkeit und schnelle Betankungszeiten ermöglichen“, sagte Charlie Freese, GM Geschäftsführer, Global HYDROTEC. „Wir wollen Lösungen ohne Abgasemissionen für die größten Fahrzeuge mit dem höchsten Energieverbrauch ermöglichen, und Brennstoffzellen sind ideal für die energieintensivsten Anwendungen.“

Laut GM sind HYDROTEC-Power-Cubes kompakt, lassen sich leicht in ein Gesamtfahrzeugdesign integrieren, sind skalierbar und können Fahrzeuge und Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen elektrifizieren, vom Gütertransport über Luft- und Raumfahrt und Lokomotiven bis hin zur Stromerzeugung.

Das Autocar-Lkw-Werk in Birmingham, Alabama, soll 2026 mit der Produktion der ersten dieser Fahrzeuge beginnen. Autocar wird für den Bau und die kundenspezifische Anpassung von Fahrzeugen mit HYDROTEC-Technologie verantwortlich sein, die dann direkt an Kunden verkauft werden. Der Schwerpunkt liegt zunächst auf der Herstellung von Betonmischern, Abroll- und Muldenkippern, die alle eine gemeinsame Architektur haben. Anschließend werden Müllwagen und Terminalzugmaschinen produziert.

„Autocar bietet maßgeschneiderte Lösungen für den beruflichen Transport, und da sich die Vorschriften ändern, sehen wir HYDROTEC-Brennstoffzellen als zusätzliche Möglichkeit für unsere Kunden, ihre EPA-Anforderungen mit Fahrzeugen ohne Abgasemissionen zu erfüllen“, sagte Eric Schwartz, Präsident von Autocar. „GMs Größe, Zuverlässigkeit und die Leistungsfähigkeit seiner HYDROTEC-Brennstoffzellentechnologie werden die bestehenden Plattformen von Autocar verbessern.“

Jeder Power Cube ist mit über 300 Wasserstoff-Brennstoffzellen sowie Wärme- und Energiemanagementsystemen ausgestattet. Es enthält außerdem proprietäre Steuerungen zur Verbesserung der Brennstoffzellen- und Batterieleistung und optimiert gleichzeitig die Kaltstartfähigkeit. Mit einer Leistung von 77 Kilowatt bietet der HYDROTEC Power Cube einen deutlich leiseren Betrieb im Vergleich zu herkömmlichen Dieselantrieben. Für noch höhere Leistungswerte können bequem mehrere Power Cubes innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet werden, um die benötigte zusätzliche Ladeleistung bereitzustellen.

Triz Engineering bietet spezialisierte Integrationsunterstützung für die Stromverteilung zwischen Brennstoffzellen und Batterien. Diese Batterien speichern Strom, der durch regeneratives Bremsen oder von HYDROTEC Power Cubes erzeugt wird. Triz Engineering ist ein Nutzfahrzeugbauunternehmen, das zur GVW-Gruppe gehört, zu der auch Autocar gehört. Das Hinzufügen von Batterien zum Mix ermöglicht den Einsatz kleinerer oder weniger Wasserstoff-Brennstoffzellen und ist dennoch in der Lage, kurzzeitige Spitzenlasten des Elektrofahrzeugsystems zu bewältigen.

„Wir haben die vorhandenen Schwerlast-Einsatzfahrzeuge sorgfältig untersucht, um ihre spezifischen Anforderungen und Anforderungen zu verstehen“, sagte Johann Vorster, Präsident von TRIZ Engineering. „Mit GM und Autocar haben wir eine Brennstoffzellenanwendung entwickelt, die bei Berufsfahrzeugen einzigartig ist. Sie gibt Schwerlastkraftwagen mehr Möglichkeiten, wirklich robust zu sein und keine Abgasemissionen zu verursachen.“

Vor- und Nachteile

Auf Fahrzeugebene sind Brennstoffzellen leicht und ermöglichen große Nutzlasten, hervorragende Reichweite, leisen Betrieb und schnelles Auftanken, sodass sie den Anforderungen der anspruchsvollsten Anwendungen gerecht werden, mit denen Batterien zu kämpfen haben. Sie bringen jedoch eine weitere große Herausforderung mit sich: die Wasserstoffinfrastruktur. Im 21. Jahrhundert gibt es fast überall Strom, aber eine Wasserstofftankstelle in Betrieb zu nehmen, ist eine andere Sache. Es handelt sich also nicht um den einfachen Kompromiss, den Wasserstoffbefürworter behaupten.

Andererseits weist die Technologie eine deutlich höhere Energiedichte auf. Anstatt einen großen Batteriesatz herumzuschleppen, der die Nutzlast des Fahrzeugs beeinträchtigt, können Wasserstofftanks dafür sorgen, dass die schwersten Lkw wirtschaftlich und aufsichtsrechtlich rentabel sind, während sich die Batterietechnologie verbessert. Die Technologie ist für die meisten kleinen Personenkraftwagen verschwenderisch und ineffizient, sie hat jedoch immer noch ihren Platz in Schwerlastanwendungen, wenn die entsprechende Infrastruktur vorhanden ist.

Auf lange Sicht werden die Ineffizienz der Wasserstoffproduktion und das Greenwashing-Potenzial wahrscheinlich nicht gut für die Zukunft der Technologie sein.

Was die Effizienz betrifft, entsteht das Problem durch wiederholte Umwandlungsverluste. Um durch Elektrolyse den umweltfreundlichsten Wasserstoff zu gewinnen, wird viel Strom benötigt. Anschließend muss der Wasserstoff gesammelt, komprimiert, in den Speicher gepumpt, in einen Tankwagen gepumpt, transportiert, in einen anderen Speichertank gepumpt und dann in das Fahrzeug gepumpt werden, wo weitere Energieverluste auftreten. Alles in allem verbrauchen Wasserstofffahrzeuge etwa 5-10x mehr Energie pro Meile Reichweite.

Das andere schmutzige Geheimnis ist, dass Wasserstoff nicht ausschließlich aus der Elektrolyse stammt. Tatsächlich tut sich derzeit nur sehr wenig. Der Großteil davon stammt aus bestehenden fossilen Brennstoffprozessen, insbesondere der Erdgasproduktion. Dies gibt Unternehmen, die fossile Brennstoffe nutzen, die Möglichkeit, ein „grünes“ Produkt herzustellen, das aus nicht grünen Quellen stammt. Aus diesem Grund ist Wasserstoff eine Technologie, die sorgfältig überwacht werden muss, da sie nicht im Grunde ein Betrug ist.

Möglicherweise gibt es Branchen wie Langstreckenfrachtflugzeuge, in denen Wasserstoff noch viele Jahrzehnte lang eine praktikable Option bleiben wird. Aber für die meisten LKW-Einsätze im Kurz- und Mittelstreckenbereich ist ein Batteriesystem besser geeignet als Wasserstoff, und das zu einem viel günstigeren Preis und mit viel weniger Energieverschwendung. GM und seine neuen Partner könnten irgendwann feststellen, dass Unternehmen zu dem Schluss kommen, dass die Betriebskosten und die Herausforderungen der Infrastruktur an den meisten Orten zu einer Art Sackgasse führen.

Aber es kann Orte und Nischenanwendungen geben, die uns am Ende überraschen. Wir müssen also abwarten, wie sich dies tatsächlich für das Unternehmen entwickelt.

Ausgewähltes Bild von GM.