Ograniczona dostępność paliwa ropopochodnego i obawy dotyczące szkodliwych emisji gazów zmusiły nas do poszukiwania alternatywnych środków transportu, takich jak pojazdy elektryczne i napędzane wodorem. Debata między ogniwami paliwowymi wodorowymi a autobusami elektrycznymi na baterie trwa od lat, a oba oferują wyjątkowe zalety w stosunku do drugiego. Przeprowadźmy analizę porównawczą autobusów elektrycznych i autobusów z ogniwami paliwowymi wodorowymi, aby pomóc Ci zdecydować, który z nich może Ci bardziej odpowiadać.
Autobus elektryczny zasilany baterią kontra autobus zasilany paliwem
Zanim przejdziemy do porównania autobusów elektrycznych z autobusami spalinowymi, najpierw je poznajmy.
Autobus elektryczny na baterie
Mówiąc najprościej, autobus elektryczny to rodzaj pojazdu elektrycznego, który działa na energię elektryczną, a nie na paliwo, takie jak benzyna czy olej napędowy. Autobusy elektryczne zasilane bateryjnie (BEV) są zasadniczo zasilane energią elektryczną pochodzącą z akumulatorów o dużej pojemności , zazwyczaj litowo-jonowych . Zamontowany w autobusie akumulator jest ładowany na stacji ładowania, co dostarcza energię do silnika napędzającego koła.
Autobusy elektryczne stają się coraz bardziej popularne i powszechniejsze na drogach ze względu na postęp technologii akumulatorów i niewielkie uzależnienie od paliw kopalnych.
Pojazdy elektryczne (BEV) dzielą się na dwa główne typy: jeden z nich wyposażony jest w układy zwiększające zasięg, a drugi nie. Układy zwiększające zasięg to małe silniki benzynowe, które wytwarzają energię elektryczną, zwiększając zasięg pojazdu elektrycznego poprzez zmniejszenie całkowitego uzależnienia od samych akumulatorów. Z drugiej strony, pojazdy elektryczne bez układów wydłużających zasięg są czasami uważane za prawdziwe pojazdy elektryczne.
Autobus na ogniwa paliwowe wodorowe
Autobusy zasilane ogniwami paliwowymi wodorowymi stały się wydajną i czystą alternatywą dla konwencjonalnych autobusów napędzanych olejem napędowym. Autobus elektryczny zasilany ogniwami paliwowymi wykorzystuje energię elektryczną wytwarzaną przez ogniwo paliwowe do napędzania silnika wewnątrz autobusu.
W autobusie z ogniwami paliwowymi zbiornik pod ciśnieniem uwalnia wodór w obecności tlenu, a energia chemiczna zostaje przekształcona w energię elektryczną. Produkuje również ciepło i wodę jako produkt uboczny. Teraz, w następnym segmencie, zagłębmy się i porównajmy autobus elektryczny zasilany akumulatorem z autobusem zasilanym paliwem.
Przeczytaj także: Przejście z samochodów ciężarowych z silnikiem Diesla na pojazdy napędzane wodorem przyciąga uwagę
Porównanie autobusu elektrycznego i autobusu zasilanego ogniwami paliwowymi wodorowymi
W poniższej tabeli przedstawiliśmy najważniejsze różnice, jakie można zauważyć pomiędzy tymi dwoma autobusami.
| Autobusy elektryczne | Autobusy zasilane ogniwami paliwowymi wodorowymi |
| wyższa sprawność | Wydajność jest niższa niż w przypadku autobusów elektrycznych |
| Brak użytkowania powoduje zerową emisję | Powoduje emisję, gdy nie jest używany |
| Magazynowanie energii jest niskie | Magazynowanie energii jest wysokie |
| Całkowity koszt posiadania jest niższy | Całkowity koszt posiadania jest wysoki |
| Długi czas ładowania | Krótszy czas tankowania |
| Mają ograniczony zasięg i nie nadają się do dłuższych dystansów | Mają większy zasięg i nadają się do dalekich podróży |
Przyjrzyjmy się szczegółowej analizie porównawczej autobusów elektrycznych zasilanych bateriami i autobusów zasilanych paliwem stałym.
1. Efektywności energetycznej
Autobus elektryczny zasilany bateriami jest znacznie bardziej energooszczędny niż autobus z ogniwami wodorowymi. Głównym powodem jest ich źródło energii. Autobusy elektryczne zasilane bateriami korzystają z jednego źródła energii, czyli energii elektrycznej, podczas gdy autobusy z ogniwami paliwowymi wykorzystują dwa źródła energii do produkcji energii elektrycznej – tlen i wodór.
Autobusy elektryczne zasilane bateriami mają ogólną sprawność rzędu 85-90% , podczas gdy autobusy zasilane paliwem wodorowym mają sprawność na poziomie zaledwie 60-70%.
Zobacz także: Czym jest lęk przed zasięgiem pojazdu elektrycznego? Czy jest prawdziwy? Jak go pokonać?
2. Emisja dwutlenku węgla
Porównując autobus elektryczny z autobusem wodorowym, autobus zasilany akumulatorowo jest również bardziej efektywny pod względem emisji niż autobus zasilany ogniwami wodorowymi. Oba autobusy emitują emisje podczas jazdy.
Jednakże nie ma emisji gazu, gdy autobus elektryczny na baterie nie działa, podczas gdy autobus na ogniwa paliwowe wodorowe, nawet gdy nie jest używany, emituje gaz. Powoduje to stałe zapotrzebowanie na uzupełnianie wodoru.
3. Magazynowanie energii
Analizując autobusy wodorowe i elektryczne pod kątem konwersji energii zmagazynowanej na energię użyteczną, autobusy wodorowe są bardziej wydajne . Oznacza to, że większość energii zmagazynowanej w autobusie z ogniwami paliwowymi może zostać wykorzystana do zasilania pojazdu.
Z drugiej strony, autobusy elektryczne tracą zmagazynowaną energię w procesie konwersji w postaci ciepła. Autobusy zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi są również bardziej wydajne i przewyższają autobusy elektryczne zasilane bateriami, jeśli chodzi o rezerwę dodatkowych odnawialnych źródeł energii.
4. Całkowity koszt posiadania
Całkowity koszt posiadania (TCO) autobusów z ogniwami paliwowymi jest prawie dwukrotnie wyższy niż w przypadku autobusów elektrycznych zasilanych bateriami . Wysoka cena zielonego wodoru stanowi poważne wyzwanie dla wdrażania autobusów z ogniwami paliwowymi na dużą skalę.
Jednakże równoważność kosztów będzie prawdopodobnie osiągnięta dopiero w latach 2025–2030 dzięki postępowi w produkcji komponentów FCEB.
5. Zasięg i czas tankowania
W porównaniu z autobusami elektrycznymi, autobusy wodorowe są bardziej wydajne i korzystne pod względem czasu tankowania i zasięgu.
Autobusy napędzane wodorem mogą przejechać 500 km, a tankowanie trwa około 7–8 minut, natomiast autobusy elektryczne mogą pokonać dystans 350 km, a naładowanie trwa około 30–40 minut.
Mają również większy zasięg i dłuższy czas podróży niż autobusy elektryczne. Dzięki temu autobusy zasilane wodorem są bardziej odpowiednie do dłuższych tras.
Przeczytaj także: Czy samochody elektryczne z czasem tracą zasięg?
Autobusy elektryczne kontra autobusy z silnikiem Diesla
Po omówieniu autobusów elektrycznych i autobusów wodorowych porównajmy autobusy elektryczne z autobusami z silnikiem Diesla i sprawdźmy, dlaczego autobusy elektryczne są lepsze od autobusów z silnikiem Diesla poprzez analizę porównawczą.
| Autobus elektryczny | Autobus Diesla |
| Zasilany energią elektryczną | Zasilany olejem napędowym |
| Niska emisja | Wyższa emisja |
| Zmniejsz zanieczyszczenie hałasem | Powodować zanieczyszczenie hałasem |
| Wysoki koszt początkowy | Niższy koszt początkowy |
| Niskie koszty utrzymania | Wysokie koszty utrzymania |
| Wymaga dedykowanej infrastruktury ładowania | Nie jest wymagana żadna oddzielna infrastruktura |
Omówmy różnice bardziej szczegółowo.
1. Energia odnawialna
Autobusy elektryczne zasilane bateriami są odnawialne z natury. To sprawia, że są najbardziej preferowanym i zrównoważonym środkiem transportu niż tradycyjne autobusy z silnikiem diesla.
2. Niższe emisje
Autobusy z silnikiem Diesla zazwyczaj generują więcej emisji , co sprawia, że autobusy elektryczne są przełomem i najczęściej wybieraną opcją, ponieważ nie emitują żadnych zanieczyszczeń. Dzięki temu pasażerowie mogą podróżować bez zanieczyszczeń.
3. Zanieczyszczenie hałasem
Podczas podróży jednym z powszechnie występujących problemów, z jakimi borykają się ludzie, jest nieprzyjemny hałas wydobywający się z silników Diesla pojazdów. W tym miejscu wkraczają autobusy elektryczne. Będąc elektryczne, wytwarzają bardzo niski poziom hałasu, co zapewnia pasażerom ciche i komfortowe wrażenia.
4. Koszty utrzymania
W porównaniu do autobusów z silnikiem diesla, elektryczne wymagają niewielkiej konserwacji. Autobusy elektryczne mają mniej ruchomych elementów niż autobusy z silnikiem diesla, co skutkuje niższymi i przewidywalnymi kosztami.
5. Problemy zdrowotne
Z jednej strony autobusy elektryczne zmniejszają ryzyko narażenia dzieci na szkodliwe emisje . Z drugiej strony autobusy z silnikiem Diesla generują emisje, które mogą prowadzić do problemów zdrowotnych, głównie u wrażliwych dzieci i osób starszych.
Zobacz także: Samochody benzynowe kontra samochody elektryczne: zalety i wady
Wady autobusów elektrycznych w porównaniu z autobusami spalinowymi
Wady stosowania autobusów elektrycznych w porównaniu z autobusami z silnikiem Diesla to:
1. Koszt zakupu
Pod względem ceny, tradycyjne autobusy z napędem diesla są bardziej przystępne cenowo niż elektryczne. Chociaż autobusy elektryczne są opłacalne w dłuższej perspektywie, wymagają wysokiej początkowej inwestycji.
2. Infrastruktura ładowania
Ponieważ autobusy elektryczne są zasilane bateriami, potrzebują infrastruktury ładowania, aby naładować akumulatory do elektryczności. Koszty instalacji dobrze wyposażonej stacji ładowania są dość wysokie, a zapewnienie odpowiedniej konserwacji stanowi dodatkowe obciążenie dla operatorów. Z drugiej strony, tradycyjne autobusy nie wymagają takiej instalacji, ponieważ są napędzane silnikami wysokoprężnymi.
Chociaż oba tryby mają znaczne zalety i wady. Jednak w obliczu rosnących wyzwań klimatycznych i rosnącego zanieczyszczenia, wybór autobusów elektrycznych zamiast autobusów z silnikiem Diesla jest mądrą decyzją.
Sprawdź także 10 powodów, dla których samochody spalinowe są lepsze od elektrycznych.
Koszt autobusu elektrycznego
Wzrost i popularność autobusów elektrycznych w Indiach zwiększyły ich popyt, co skłoniło wielu graczy do wejścia na rynek. Aby sprostać wymaganiom rosnącej populacji, niektórzy duzi producenci, w tym w Indiach, tacy jak Tata, JBM Motors, PMI, Ashok Leyland, Olectra Greentech, a także producenci zewnętrzni, tacy jak BYD i Proterra, wprowadzają na rynek autobusy elektryczne do transportu publicznego. Przyjrzyjmy się teraz cenom autobusów elektrycznych w Indiach i USA.
Koszt autobusu elektrycznego w Indiach
Poniżej wymieniliśmy kilku znanych indyjskich producentów autobusów elektrycznych i ich koszty produkcji.
1. Autobus elektryczny Tata Starbus EV 4 12 Low Entry jest dostępny za cenę od 2.20 crore rupii.
2. Cena Olectra K9 zaczyna się od 2 crore rupii.
3. Autobus elektryczny JBM Ecolife , dostępny za 2 crore rupii.
4. Miejski autobus elektryczny PMI jest dostępny w cenie początkowej 1.25 crore rupii.
Koszty posiadania w Indiach
Według raportu World Resources Institute dotyczącego analizy całkowitego kosztu posiadania (TCO) autobusów elektrycznych w Indiach, całkowity koszt posiadania (TCO) autobusów elektrycznych jest znacznie niższy niż w przypadku autobusów konwencjonalnych.
Całkowity koszt posiadania (CCO) dowolnego pojazdu uwzględnia koszty operacyjne i kapitałowe w całym okresie eksploatacji. W raporcie przeanalizowano dwa warianty autobusów elektrycznych z małym akumulatorem o pojemności 125 kWh i dużym akumulatorem o pojemności 320 kWh oraz 9- i 12-metrowe autobusy z silnikiem wysokoprężnym (high-end) i niskopodwoziowe (low-end) w celu przeprowadzenia analizy porównawczej.
W przypadku autobusu o długości 12 metrów całkowity koszt posiadania wynosi około 53.77/km dla autobusu elektrycznego z akumulatorem o mocy 125 kWh , co jest kwotą niższą niż w przypadku obu wersji autobusu z silnikiem Diesla.
Z drugiej strony TCO dla wariantu z baterią 320 kWh wynosi 77.75/km, co jest nieco podobne do kosztownych wariantów autobusów z silnikiem Diesla. 9-metrowy autobus z większą baterią jest nieco wyższy niż autobus z silnikiem Diesla. Natomiast autobus elektryczny z mniejszą baterią ma najniższy TCO na km spośród wszystkich opcji.
Ostatnio, w styczniu 2023 r., ceny znalezione dla 6,465 przetargów na autobusy elektryczne w Indiach są o 29 procent niższe niż koszt eksploatacji autobusów z silnikiem Diesla. Ten przetarg był pierwszy w ramach Narodowego Programu Autobusów Elektrycznych (NEBP). Dane zostały podane przez państwową firmę Convergence Energy Services Ltd.
W przypadku autobusu 12-metrowego najniższa znaleziona cena wynosiła około 54.3/km (w obrębie miasta) i 39.8/km (międzymiastowo). Cena za autobus 9-metrowy wynosiła 54.46/km, a za autobus 61.92-metrowy 7/km.
Przeczytaj także: Podsycanie debaty: hulajnoga elektryczna kontra hulajnoga benzynowa
Ceny autobusów elektrycznych w USA
Po przeanalizowaniu cen autobusów elektrycznych w Indiach, przedstawiamy listę kilku niedawno wprowadzonych na rynek amerykański autobusów elektrycznych i ich cen, aby dać Państwu całościowy obraz sytuacji. Należy jednak pamiętać, że ceny autobusów elektrycznych w USA mogą się różnić w zależności od wymaganych funkcji.
1. Autobus Proterra Catalyst 40 Foot Bus : około 550000 dolarów.
2. BYD 8m ELEKTRYCZNY AUTOBUS Midi: około 84553 USD.
3. Autobus elektryczny BYD C10MS : prawie 120 000 dolarów.
4. Solaris Urbino 12 Electric: około 167900 USD.
5. Olectra C9 : około 302606 dolarów.
6. Olectra Ebus K9: prawie 145142 dolarów.
7. Ashok Leyland Oyster : 330200 dolarów.
8. Autobus elektryczny Ankai 8.5M o dużym zasięgu: 350000 USD.
9. King Long 9-metrowy elektryczny autobus miejski : 477210 USD.
10. Yutong E9: 357589 dolarów
Cena elektrycznego autobusu szkolnego w USA
Autobusy szkolne zasilane akumulatorami typu A w USA kosztują około 250 000 dolarów, podczas gdy autobusy z silnikiem Diesla kosztują od 50 000 do 65 000 dolarów.
Autobusy elektryczne typu C i D kosztują od 320,000 tys. do 440,000 tys. dolarów.
Przeczytaj także nasz blog: Jakie czynniki wpływają na koszt wymiany akumulatora w samochodzie elektrycznym?
W świetle powyższych rozważań, przejście segmentu autobusów na elektryfikację wydaje się niezbędne dla efektywnego przejścia na ekologiczny i wydajny ekosystem. Autobusy elektryczne okazały się najbardziej opłacalną inwestycją dla operatorów autobusów szkolnych i miejskich systemów transportu publicznego. Chociaż wysokie koszty początkowe spowolniły proces wdrażania autobusów elektrycznych, konsekwentne wdrażanie autobusów i postęp technologiczny sugerują, że z czasem staną się one bardziej ekonomiczne.
