IDTechEx Erörtert, ob Brennstoffzellenfahrzeuge Erfolg Haben Werden und was Dazu Nötig Wäre

Die Verkäufe von Wasserstoff-Brennstoffzellenautos sind ab 2021 weitgehend zum Erliegen gekommen. Bedeutet dies jedoch, dass es in Zukunft keinen Markt für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEV) geben wird, und was ist erforderlich, um sie zu einem Erfolg zu machen? Der IDTechEx-Bericht "Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge 2024-2044: Märkte, Technologien und Prognosen" ist skeptisch, ob sich FCEVs zu einer Lösung für den Massenmarkt entwickeln werden, sieht aber unter bestimmten Umständen und für gezielte Anwendungen noch eine begrenzte Chance. Dank des derzeit sehr kleinen Marktes ergibt sich für FCEVs in den nächsten 20 Jahren ein Wachstum um das über 60-fache.

 

 

FCEVs sind auf dem Automobilmarkt sowohl aus physikalischer Sicht als auch aus der Sicht der Verbraucher sehr wenig sinnvoll.

 

Der große Vorteil von FCEVs gegenüber batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEVs) ist die größere mögliche Reichweite. Die meisten BEV-Modelle können jedoch die normalen Reichweitenanforderungen der meisten Menschen erfüllen, und für längere Fahrten wird das öffentliche Ladenetz ständig verbessert. Es ist zwar ein stichhaltiges Argument, dass nicht jeder Zugang zu einer Ladestation zu Hause hat, aber diese Situation verbessert sich stetig, und das gleiche Argument kann auch für FCEVs angeführt werden: Es gibt nur sehr wenige Ladestationen, was das Tanken erschwert.

 

Wasserstoff als Kraftstoff ist ebenfalls sehr teuer. Auf der Grundlage von IDTechEx-Schätzungen für die ungefähren Kosten von Diesel, Strom und Wasserstoff in Kalifornien im Jahr 2023 könnte ein Tesla Model 3 etwa 0,04 USD/Meile kosten, verglichen mit einem Toyota Mirai mit 0,21 USD/Meile, was sogar über den Kosten eines Benzinfahrzeugs mit 0,15 USD/Meile liegt. Dies wird zwar je nach Region variieren, aber die Wasserstoffkosten müssen näher bei 3 US$/kg liegen, um mit BEVs konkurrieren zu können.

 

 

Die Fahrzeuge sind auch teuer in der Anschaffung: Der Einstiegspreis in den USA liegt bei etwa 50.000 US-Dollar, ein Tesla Model 3 kostet etwa 40.000 US-Dollar (beides vor Förderungen). Der Preis von FCEVs ist deutlich gesunken, aber die Komplexität des Antriebsstrangs ist eine der Hauptursachen für den Kostenanstieg. Im Vergleich zu einem BEV-Antriebsstrang, der eine Batterie, einen Motor und Leistungselektronik erfordert, benötigt ein FCEV eine (viel kleinere) Batterie, einen Motor, Leistungselektronik, eine Brennstoffzelle und einen Wasserstoffspeicher.

 

Auch die Effizienz der Energieerzeugung ist ein Thema. Grüner Wasserstoff (aus erneuerbaren Energien) wird benötigt, um FCEVs zu einer Null-Emissions-Lösung zu machen. Wenn diese erneuerbare Energie jedoch für ein BEV verwendet wird, gelangen etwa 75 % davon auf die Räder. Bei einem FCEV sind es nur etwa 25 %, die zu den Rädern gelangen. Aus physikalischer Sicht sollte daher, wenn möglich, ein BEV verwendet werden.

 

 

Subventionen und Förderprogramme haben den Erfolg von FCEVs bis heute weitgehend bestimmt. Während dies anfangs auch für BEVs galt, wurden die Subventionen für BEVs in vielen Regionen drastisch reduziert, aber die Nachfrage steigt weiter. FCEVs wurden mit hohen Vorabkostenanreizen und subventioniertem Kraftstoff angeboten. Langfristig müssen FCEVs unabhängig von der finanziellen Unterstützung durch OEMs oder Regierungen ein überzeugendes Argument für den Besitz vorweisen.

 

Kurzfristig werden die Regierungen die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft unterstützen müssen. Einige Regionen sind in dieser Hinsicht viel aggressiver als andere. Es gibt effektivere Verwendungszwecke für grünen Wasserstoff als den Einsatz als Fahrzeugkraftstoff, z. B. die Dekarbonisierung von Industriezweigen, in denen er herkömmlich verwendet wird, einschließlich der Raffination und der Herstellung von Ammoniak und Methanol, oder die Stahlerzeugung, wo Wasserstoff als Reduktionsgas zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen (DRI) dienen kann. Wenn die Kosten für grünen Wasserstoff durch diese Entwicklungen weit genug gesenkt werden können, könnte er für den Einsatz in bestimmten Fahrzeugen in Frage kommen. IDTechEx geht nicht davon aus, dass die Infrastruktur für die Betankung von Wasserstoff mit der bestehenden Infrastruktur für Benzin/Diesel vergleichbar sein wird, sondern dass in bestimmten Anwendungsfällen Wasserstofftankstellen dort eingerichtet werden können, wo eine Nachfrage besteht.

 

 

IDTechEx ist der Ansicht, dass FCEVs nicht optimal für den Einsatz in Fahrzeugen wie PKWs, Transportern oder Bussen geeignet sind, wo BEVs den erforderlichen Arbeitszyklus weitgehend erfüllen können. FCEVs könnten dort eingesetzt werden, wo der Arbeitszyklus so anspruchsvoll ist, dass BEVs ihn nur schwer bewältigen können, und die Strecke entweder an zwei Drehkreuzen liegt oder zwischen zwei Drehkreuzen verkehrt, die grünen Wasserstoff für die oben genannten Anwendungen (nicht für Fahrzeuge) verwenden.

 

IDTechEx hat mit mehreren Lkw-Erstausrüstern gesprochen und festgestellt, dass viele der Meinung sind, dass es Langstreckenrouten und Klimazonen für schwere Lkw gibt, die selbst bei Einsatz von Megawatt-Ladestationen nur schwer mit BEVs zu bewältigen sein werden. In diesem Fall, wenn der Kraftstoff billig genug ist und die Region auf eine Wasserstoffwirtschaft drängt, könnte es einen Anwendungsfall für FCEVs geben.

 

 

In diesem Artikel wurden viele Einschränkungen und Nachteile von FCEVs aufgezeigt, während es nur sehr wenige Möglichkeiten gibt. Die Verkehrsmärkte sind jedoch groß, so dass selbst ein kleiner Marktanteil zu einer erheblichen Chance für Komponenten- und Fahrzeuglieferanten führen könnte. Während FCEVs in einer idealen Welt vielleicht nicht die beste Lösung sind, könnte eine Kombination aus spezifischen Anwendungsfällen und unterstützenden Wasserstoffanwendungen einen begrenzten Erfolg für FCEVs bedeuten.

 

Der IDTechEx-Bericht "Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge 2024-2044: Märkte, Technologien und Prognosen" bietet Technologie- und Markteinblicke in die Einführung von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen für den Pkw-, Transporter-, Lkw- und Busmarkt mit einer Analyse der Treiber, Hindernisse, Akteure, Modelle und Marktprognosen für 2024-2044.

 

Weitere Informationen zu diesem Bericht, einschließlich Musterseiten zum Herunterladen, finden Sie unterwww.IDTechEx.com/fuelcell.