Camion a idrogeno (Nikola) o batteria (MAN)? Numeri alla mano ...

Camion a idrogeno o a batteria? Se la mobilità elettrica basato sull'idrogeno (FCEV) stenta a decollare nel mondo delle auto (costi elevati e poche stazioni di rifornimento), l'idrogeno è sempre stato considerato una valida opzione per autobus, camion, aerei e treni, un'alternativa all'elettrico basato solo sulla batteria (BEV). Nel settore degli autobus i modelli BEV hanno dimostrato un TCO (total cost of ownership, ovvero un costo complessivo che comprende tutte le voci di costo, incluso acquisto, rifornimento e manutenzione) inferiore rispetto ai modelli FCEV, almeno in questa primissima fase iniziale potendo contare su migliori economie di scala (batterie sempre più economiche mentre celle a combustibili e serbatoi ancora troppo costosi, considerata la scarsa domanda). Dovendo percorrere più km a velocità autostradale, l'autonomia e la velocità di rifornimento sono fattori determinanti per i camion. Fattori che in teoria avvantaggiano la soluzione dell'idrogeno, penalizzato però da costi superiori, sia in fase di acquisto (dove la presenza di una fuel cell e capienti serbatoi fa sì che un camion a idrogeno oggi costi mediamente il doppio rispetto ad un camion a benzina) sia per i rifornimenti (ricavare idrogeno tramite elettrolisi e usarlo in una fuel cell per ricavare energia è meno efficiente che mettere quell'energia direttamente nella batteria).

Le case produttrici di camion, ad eccezione di Tesla e di poche altre, tengono ad oggi i piedi in 2 staffe, sviluppando e offrendo entrambe le tecnologie. Ma una di queste due tecnologie è in netto vantaggio.

MAN tifa per le batterie ...

A sorpresa, a dire la sua è stato il CEO di MAN Truck & Bus, Alexander Vlaskamp, che ha dichiarato che è impossibile per i veicoli a idrogeno competere con quelli a batteria. Un'affermazione certamente forte considerato che MAN è impegnata sia nello sviluppo di camion BEV che FCEV. MAN parla delle criticità dell'idrogeno: deve essere verde e necessita di una rete di stazioni di rifornimento. Motivazioni che suonano un po' strane qui in Europa, visti i forti investimenti dell'Unione Europea proprio per raggiungere in tempi brevi entrambi i traguardi, soprattutto considerando che MAN è tedesca e solo la Germania lo scorso anno vantava già 101 stazioni di rifornimento destinate a diventare 300 entro il 2030. MAN continuerà a sviluppare i prototipi fuel cell ma nell'immediato si concentrerà sui camion elettrici.

"Non è questione di crederci o no, è una questione di numeri".
Alexander Vlaskamp, CEO di MAN Truck & Bus

Numeri che meritano di essere analizzati.

... mentre Nikola macina km con l'idrogeno

Nikola, risolto il rapporto col precedente CEO (finito agli arresti), prosegue con successo sulla sua strada e i conti sono in risanamento. Anche Nikola sviluppa sia l'elettrico che l'idrogeno ma il suo camion elettrico vanta un'autonomia scarsa (255 km), mentre il modello Fuel Cell rappresenta al momento il fiore all'occhiello dell'azienda: il suo camion Nikola Tre Fuel Cell ha percorso con un pieno ben 640 km, giungendo a destinazione con 225 km di autonomia residua, durante una fase di consegna (ma non sappiamo ancora se a pieno carico o no). Quasi 900 km per un modello di produzione è quasi un record, considerando che Daimler ha percorso ben 1047 km col suo prototipo Daimler Truck GenH2 ma con 2 serbatoi da 40 kg che ospitano l'idrogeno in forma liquida anziché gassosa.

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Una delle due tecnologie è fortemente in vantaggio

Anche se sulla carta la sfida può sembrare equilibrata, nella realtà al momento una delle due tecnologie è fortemente in vantaggio ed è l'elettrico a batteria. Questi i motivi per cui almeno nel breve e medio periodo è difficile da battere:

• Costo di acquisto. Sebbene esistano aziende che danno priorità ad altri fattori, il costo di acquisto è determinante per quasi tutte le aziende che devono decidere se continuare a investire nel diesel o passare ad altra mobilità. I camion diesel restano i più economici (fino a 250.000 €), uno elettrico costa il doppio (fino a 500.000 €) e uno a idrogeno fuel-cell il triplo (fino a 750.000 €). Ma il costo dei camion elettrici è destinato a scendere rapidamente con l'abbassarsi del costo delle batterie e con l'arrivo del Tesla Semi: questo camion è in vendita (al momento solo in quantità limitate) a 150.000 dollari per la versione con 482 km di autonomia (da scarico) e 180.000 dollari per quella da 800 km, un prezzo inavvicinabile per i camion fuel cell che sono dotati di tutti i componenti di un camion elettrico (ad eccezione della batteria, più piccola) e a cui occorre aggiungere il costo della fuel cell e dei serbatoi.
• Costi di manutenzione: le fuel cell sono un componente critico nei camion a idrogeno e non hanno la stessa durata della batteria, inoltre la loro sostituzione è costosa (non a caso i produttori stanno cercando di allungarne la vita media). La manutenzione dei camion a idrogeno è dunque superiore rispetto a quella dei camion elettrici.
• Costi di rifornimento: i veicoli fuel-cell a idrogeno hanno un'efficienza più che dimezzata rispetto a quelli elettrici, quindi per i camion a idrogeno servono oltre il doppio dei kWh per percorrere gli stessi km. Anche se i costi di rifornimento per una serie di ragioni non sono esattamente il doppio (circa il 50% in più per i camion fuel cell), il costo è ad oggi a vantaggio dei camion a batteria che già oggi offrono un risparmio anche nei confronti dei camion diesel.
• Minori rischi di incendio: l'idrogeno è altamente infiammabile e in caso di grave incidente esiste il rischio di un'esplosione, nonostante i camion a idrogeno già oggi presentino un rischio non superiore ai camion diesel. I camion a batteria pure presentano un rischio di incendio (variabile in base alla chimica) ma quelli a idrogeno hanno anch'essi una batteria (anche se più piccola) e presentano pertanto un rischio doppio di incendio: dalla batteria o dall'idrogeno.
• I camion a batteria hanno già oggi una loro rete di ricarica, anche se sottodimensionata per le loro esigenze. Questa rete viene continuamente ampliata perché utilizzata anche dalle auto elettriche, capaci di ricaricare a potenze sempre maggiori. Le stazioni di rifornimento per i camion a idrogeno sono ancora poche (almeno in Europa) e concentrate principalmente in Germania.

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Questi i punti di forza dell'idrogeno:

• Maggiore velocità di rifornimento e maggiore autonomia, anche in presenza di basse temperature. Questo vantaggio però è ridotto in Europa dove vige una legge che prevede 45 minuti consecutivi di riposo ogni 4 ore e mezzo, tempo compatibile con l'autonomia e la ricarica di un camion BEV (a condizione di riuscire a far combaciare perfettamente la sosta con la presenza di un supercharger). Inoltre il Tesla Semi ha già dimostrato di riuscire a percorrere 1700 km in un giorno dedicando solo l'11% del tempo alla ricarica.
• La produzione dell'idrogeno ben si sposa con la produzione di energia da fonti rinnovabili che è incostante per natura: l'idrogeno viene prodotto quando c'è energia, stoccato nei serbatoi per poi essere caricato nei camion all'occorrenza.
• In regioni dove ci sono problemi di carichi sulla rete energetica, l'idrogeno teoricamente (c'è un problema di costi) può garantire una rete di rifornimento capillare tramite idrogenodotti o tramite trasporto su ruote. Questo problema però è più sentito in stati in via di sviluppo, meno in Europa. Per garantire pieni alle batterie in 45 minuti serve costruire una rete di megacharger, ovvero colonnine capaci di ricaricare a circa 1 mW e al momento non ve ne sono ancora in Europa, pertanto la ricarica avviene a velocità relativamente modeste per le necessità di un camion (le colonnine più veloci oggi arrivano a circa 350 kW, un terzo di quella ideale).
• Il rifornimento a basse temperature è critico per i camion a batteria, meno per quelli a idrogeno.

I punti di forza delle due soluzioni vedono un netto vantaggio a favore dei camion BEV. E più aziende acquisteranno i camion a batterie, maggiori saranno le risorse che finanzieranno un'evoluzione tecnologia e una riduzione dei costi di questi ultimi. I camion a batterie ereditano inoltre la tecnologia già in uso sulle auto a batteria che viene migliorata di anno in anno: un vantaggio enorme di cui non godono i camion a idrogeno perché la produzione e la vendita di auto a idrogeno è al palo, complici sia l'assenza di stazioni di rifornimento che i medesimi svantaggi qui riportati. Il vantaggio dei camion BEV dunque potrebbe aumentare ulteriormente nei prossimi anni, rendendo il recupero quasi impossibile per quelli a idrogeno.

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Cosa serve all'idrogeno per essere competitivo

Per colmare il gap con i camion BEV serve un mezzo miracolo, anzi tre:

• Una rapida costruzione di una rete estesa di stazioni di rifornimento in tutta Europa (in teoria possibile considerati gli ingenti investimenti messi in campo dall'Europa sull'idrogeno, solo per l'Italia sono appena stati stanziati 550 milioni e si stima un investimento dell'Europa sull'idrogeno compreso tra 180 e 470 miliardi fino al 2050).
• Un miglioramento tecnologico della tecnologia fuel cell, con costi minori e vita maggiore (in teoria possibile, visto che sull'idrogeno ci lavorano nomi del calibro di Hyundai, Bosch, Iveco, Nikola, Daimler Truck, Volvo e Cummins e nuove fuel cell sono già attese per il 2025).
• Una riduzione del costo al kg dell'idrogeno green, tanto da avvicinare i costi di rifornimento rispetto alle colonnine HPC (in teoria possibile, considerato che i forecast sull'idrogeno green prevedono un costo al kg pari a 2 € contro i circa 13 € oggi praticati).

E tutto questo dovrebbe avvenire il prima possibile, ovvero prima che il divario tra idrogeno e batteria sia così ampio da risultare poi non più colmabile. Un'impresa a dir poco ardua e probabilmente tardiva: molto dipenderà anche dall'accoglienza delle aziende nei confronti dell'attuale offerta di camion elettrici e in particolare del competitivo Tesla Semi (quando sarà disponibile su scala anche qui in Europa), un'adozione di massa potrebbe stroncare qualunque sogno di rimonta dell'idrogeno. Secondo una recente ricerca dell'International Council on Clean Transportation (ICCT), però, il pareggio non arriverà neanche nel 2040, con i camion fuel cell destinati ad offrire un TCO pari ai diesel solo dal 2035 in poi, a differenza dell'elettrico a batteria che batte il diesel già oggi.

Camion a idrogeno con Fuel Cell (FCEV) o BEV? La risposta al futuro, ma attendiamo già ora i vostri commenti.

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