Hidrógeno Movilidad colectiva por carretera
Índice 1. 2. 3. 4. 5.
Introducción a la tecnología del hidrógeno renovable Contexto de la Unión Europea Contexto nacional Uso final en movilidad Movilidad colectiva por carretera
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6.
Autobús de Hidrógeno 6.1 6.2
7. 8.
9.
Introducción Autobús y autocar Total matriculaciones de autobuses y autocares en España Comparativo matriculaciones 2019/2020 por Clases Comparativo matriculaciones 2019/2020 vs sistemas de tracción Antigüedad del parque de autobuses y autocares en España a 31/12/2020
Características generales Áreas de interés
Comparativa vehículo eléctrico vs hidrógeno El Autobús llamado a liderar el cambio hacia la movilidad sostenible. Visión 2030 - 2050 Líneas de acción transporte terrestre colectivo
Introducción a la tecnología del hidrógeno
El sociólogo estadounidense Jeremy Rifkin escribió hace 20 años:
“Está naciendo un nuevo sistema energético que tiene el potencial de remodelar radicalmente la civilización. El hidrógeno es el elemento más básico y ubicuo del universo. Es el material de las estrellas y de nuestro sol y, cuando se aproveche adecuadamente, será el combustible eterno “ ¿Qué ocurrió después? NADA
Introducción a la tecnología del hidrógeno Ahora tenemos una necesidad de eliminar los GEI El transporte sostenible es ya un hecho • •
Creación (últimas fases) de una nueva normativa europea sobre emisiones: Nox, PM, CO2 Objetivo reducción de CO2:
Vehículos pesados
15% en 2025 30% en 2030
Nuevo concepto de movilidad Previsible convivencia de diferentes tipos de energías alternativas (cero emisiones ) Estamos a las puertas del segundo punto de inflexión en la movilidad
Introducción a la tecnología del hidrógeno • El hidrógeno es una de las claves en este nuevo modelo de movilidad sostenible. • El hidrógeno renovable se posiciona como uno de los principales vectores energéticos.
Neutral
Sostenible
Objetivo 2050
Su producción y
Es una solución
Es parte de la
consumo es neutral
sostenible clave para
solución para lograr
climáticamente y no
la descarbonización
la neutralidad
genera emisiones
de la economía.
climática en 2050
contaminantes.
Introducción a la tecnología del hidrógeno Esencial la creación de un entorno favorable para oferta y demanda de hidrógeno renovable
Creación de nuevos marcos para la producción de hidrógeno renovable, uso industrial y de la movilidad
El apoyo temprano a estos proyectos permitirá que sea competitivo
Cuidar el marco regulatorio que reconozca el potencial del hidrógenos renovable
Creación de “clusters“ hidrógeno donde concentrar • Producción • Transformación • Consumo generando economías de escala y proyectos vinculados al sector transporte
En este contexto, España tiene la oportunidad de posicionarse como un referente tecnológico en la producción y aprovechamiento del hidrógeno renovable
Fomento de usos finales. Transporte público, intermodal y en combinación con otras tecnologías
España debe liderar un proyecto país hacia una economía descarbonizada y tener como referente el hidrógeno renovable
Contexto de la Unión Europea • •
Compromiso de la UE de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050. Establece una estrategia en tres horizontes temporales.
3
2 2031-2050
1
2025-2030 • •
2020 - 2024 • •
•
Instalación de la menos 40 GW de electrolizadores. Producción de hasta 10 mii Tn de hidrógeno renovable.
Instalación de al menos 6GW de electrolizadores en la UE. Producción de hasta 1 mill Tn de hidrógeno renovable.
Madurez y despliegue a todos los sectores difíciles de descarbonizar.
Contexto nacional Plan Nacional de Energía y Clima 2012 – 2030 (PNIEC)
•
Fomento mediante la aprobación de planes específicos la penetración del hidrógeno renovable.
•
Impulso del vehículo eléctrico incluyendo en esta categoría el fomento al vehículo de pila de combustible.
Proyecto de cambio climático y transición energética
•
El Gobierno fomentará mediante la aprobación de planes específicos la penetración de los gases renovables incluyendo el hidrógeno.
MITMA anuncia una partida de 1.500Mill € hasta 2023
• • •
Comunidades Autónomas Ayuntamientos Empresas privadas
Actualmente el consumo de hidrógeno en España es de 500.000Tn/año mayoritariamente hidrógeno gris (refinerías 70%) productos químicos (25 %).
En términos generales los costes de almacenamiento y transporte pueden llegar a suponer una parte importante del coste de la energía y por tanto afectar a su competitividad.
Uso del hidrógeno en movilidad
•
•
La aplicación del hidrógeno renovable en el sector transporte se materializa en el uso de la pila de combustible de hidrógeno (FC). Es un dispositivo en el que se realiza un proceso inverso al llevado acabo por los electrolizadores. Se utiliza hidrógeno producido a partir de fuentes renovables para generar electricidad que aporta la energía para movilizar el vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV).
Uso del hidrógeno en movilidad •
La pila de combustible combinada con baterías en vehículos (FCHV) aporta una notable ventaja competitiva sobre vehículos eléctricos en los siguientes conceptos: Reduce tiempos recarga
Incrementa la autonomía
10 a 15 min frente a 6h
Más de 450 km frente a 250 km
Reduce el peso del vehículo
Es escalable
Disminuye ostensiblemente el peso de las baterías
No incrementa la infraestructura con el aumento de flota
Uso del hidrógeno en movilidad
2019 Parque mundial de vehículos de pila de combustible de hidrógeno:
12.000 unidades Japón, Canadá y Alemania
España (DGT)
10 vehículos de demostración
A escala nacional se están llevando a cabo varios programas piloto:
• Transport Metropolitans de Barcelona (TMB) licitación para la compra de 8 autobuses de pila de hidrógeno • Construcción hidrogenera en el Puerto de Barcelona: Inicialmente 2MW 24 vehículos TMB hasta 2024 Incremento de 2,5 MW más hasta 60 vehículos después de 2024
Movilidad colectiva por carretera Introducción
Comercial y otros 13,5%
Residencial 20,2%
Transporte 41,5%
Industria 24,8%
• •
UE altamente dependiente energéticamente Importa aproximadamente el 56% de la energía. España mayor dependencia 76%. El mayor consumidor es el sector transporte.
Movilidad colectiva por carretera Introducción
Otros - 11% Transporte 26%
Residuos - 4% RCI – 8%
• • •
Agricultura 12%
4.000 Mill viajes entorno urbano (autobús, metro, tranvía ) 42 Mill avión 30 Mill de coches 45.000 autobuses y autocares (10.000 urbanos)
Generación eléctrica 20,% Industria 19,%
• •
La movilidad origina el 30% de la contaminación ambiental de las ciudades En esta situación el autobús y autocar están llamados a liderar el cambio hacia una movilidad sostenible
Movilidad colectiva por carretera Autobús y autocar
Autobús (servicio urbano y suburbano).
Autocar (servicio regular largo recorrido,
•
servicio discrecional, transporte escolar y para empleados). • Vehículo colectivo con todos los pasajeros sentados. • Trayectos más largos no teniendo que ser en muchos casos regulares. • Maleteros de gran capacidad para equipaje.
• • •
Vehículo colectivo con capacidad para gran número de pasajeros, tanto de pié como sentados. Itinerarios regulares y horario prestablecido. Conexiones en paradas fijas, tomando y dejando pasajeros. Dentro ó en los alrededores de una urbe.
Movilidad colectiva por carretera Autobús y autocar
Categoría M
>8 Plazas de asiento + Conductor <= 5 Tn
>8 Plazas de asiento + Conductor > 5Tn
Clases
Movilidad colectiva por carretera Matriculaciones de autobuses y autocares en España
Movilidad colectiva por carretera Comparativo matriculaciones 2019/2020 por Clases
Movilidad colectiva por carretera Comparativo matriculaciones 2020 por sistemas de tracción
Movilidad colectiva por carretera
Movilidad colectiva por carretera Antigüedad del parque de autobuses y autocares - España a 31/12/2020
TRANSPORTE EN AUTOBUS Medio de transporte que menos gr de CO2Km/viajero emite al medio
ambiente:
28,4 gr
FLOTA AUTOBUSES Y
AUTOCARES Tiene 11.475 vehículos (18,52% ) con más de 20 años (Euro III, Euro II, Euro I,
Anterior )
Movilidad colectiva por carretera • La renovación de autobuses debe de enfocarse en tecnologías menos contaminantes y cero emisiones. • El hidrógeno renovable y la electricidad deben de liderar el futuro • Las tecnologías actuales cero emisiones no están suficientemente desarrolladas para las necesidades y segmentos de transporte en autobús, fundamentalmente en el autocar: Motores baja potencia Autonomía insuficiente Vehículos pesados (baterías) Limitaciones infraestructuras de carga • La renovación actual, debe de seguir un proceso gradual de adaptación a las nuevas tecnologías • Tecnologías actuales EVI-D y en futuro próximo EVI-E deben de seguir, en la coyuntura actual y con un horizonte a medio plazo, siendo viables. Reducen:
Emisiones de CO2: entre un 20 un 30 % Emisiones de CO: entre un 62 y un 67 % Emisiones de Nox: Entre un 94 y un 95% Emisiones de PM: entre un 96 y un 97%
Movilidad colectiva por carretera
• Apuesta decidida de la Administración para incentivar la renovación del parque de autobuses con más de 20 años • Los planes MOVES cubren menos del 2,5% de las necesidades de renovación. El 97,5% de los nuevos autobuses matriculados no pueden acogerse a dicho plan. • Las cantidades subvencionadas plan MOVES (entre el 1,3 y 1,6% del importe de compra) son totalmente insuficientes Resumen Plan Renove 2020 Tipología Autobús M3 ≥18 t M2 y M3< 18 t
4.000 €
Precio Aprox. Compra 250.000 €
% Sobre valor compra 1,6%
2.000 €
150.000 €
1,33%
Cantidad Subvención
Movilidad colectiva por carretera • La renovación del actual parque con edad superior a 20 años (11.745 unidades) con autobuses de última generación EVI-D y EVI-E ayudaría a reducir las emisiones de Co2 entre un 2030%. • La renovación de un 40% de este total (4.698 unidades) de tipología interurbana y larga distancia (difícilmente sustituibles a día de hoy con tecnologías cero emisiones) supondrían una reducción anual de emisiones de CO2 de 126.376 Tn. Estimación de la disminución en las emisiones de CO2 a la atmosfera con la renovación de Flota Autobuses Interurbanos y largo recorrido con más de 20 años (Euro I / Euro II /Euro III) Consumo Media Km recorrido g Ton CO2 emitidas por medio l/100 Km por Autobús/año CO2/km Autobús/año Autobús Euro I - Euro III
(*) 45
Autobús Euro VI
35
1.210,5 941,5
100.000 100.000
121,05 94,15
Ahorro en emisiones 26,90 Ton CO2 / Autobús *Año Nota: Las emisiones de CO2 y el consumo combinado de combustible normalizado, están íntimamente relacionados, siendo la relación de 26.9 g/km de CO2 por litro de gasóleo consumido a los 100 km o lo que es lo mismo 2,69 kg CO2/litro. (*) Autobús tipo de 12 metros de MTMA 18 Ton
Movilidad colectiva por carretera El objetivo de España a largo plazo, convertirse en un país neutro en carbono en 2050 (cero emisiones netas de GEI). Se crea el Plan Nacional integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) • Exige presentar cada dos años un informe de progreso que permita analizar la evolución, el grado de cumplimiento, las desviaciones, si las hubiera, y las actuaciones para corregirlas. • Una de las medidas del PNIEC es la renovación del parque automovilístico para mejorar la eficiencia energética. • La edad media actual de autobuses y autocares es de 12,2 años. • El fomento de la adquisición de nuevos vehículos más eficientes, revertirá en ahorros adicionales por la renovación natural del parque. • Con la aparición del covid 19 se ha ralentizado la renovación. Prácticamente ha desaparecido en el vehículo de larga distancia y discrecional.
Movilidad colectiva por carretera • • • •
España, líder europeo en la fabricación de Nuevas tecnologías en flota autobuses y autocares, exporta a los cinco continentes. El sector emplea a 3.000 personas de forma directa y a más de 5.000 de forma indirecta. Produce alrededor de 4.000 vehículos anuales cuyo 50% va destinado a la exportación. Imprescindible la intervención directa de la administración con planes específicos:
Renovar la flota de más de 20 años. Reducir la media de edad de 12,2 años. Plan MOVES realista que abarque a un mayor rango de vehículos. Mínimamente ECO. Incentivar la compra de vehículos cero emisiones. Impulsar el proyecto del hidrógeno.
Autobús de hidrógeno Smart HVAC electrificado
Sistema almacenamiento H2 Sistema suministro de H2
Auxiliares electrificados Sistema almacenamiento energético baterías
Pila de combustible
Unidad distribución potencia Cadena cinemática Sistema control pila combustible
E-motor Sistema de refrigeración
Modo de funcionamiento • Se suministra oxígeno e hidrógeno a la pila de combustible. • Por reacción química se genera electricidad. • Se suministra electricidad al motor y a los sistemas auxiliares (dirección ...) • El motor se activa y el vehículo se mueve.
Autobús de hidrógeno Características generales Urbano
Interurbano
Largo Recorrido
180 kw
270-330 Kw
330-370 kw
Cambio de 2-3 velocidades
Cambio de 2-3 velocidades
Fuel cell
Directa al eje. No hay caja de cambios 60-70 kw
100-200 kw LTO
200 kw LTO
Potencia
29-44 kwh
45Kwh
60Kwh
Motor Eléctrico Transmisión
Bombonas hidrógeno Consumo
32-37 kg
50 kg
55-75 Kg
6-10kgH2/100km
6-10KgH2/100km
6-10KgH2/100km
Autonomía
<400km
400 km
>500 km
Repostaje
10 min
15 min
15-20 min
Autobús de hidrógeno Áreas de interés Pila de combustible
Sistema de tracción: E-motor
Sistema de almacenamiento H2
Sistema almacenamiento energéticobatería
Sistemas de gestión de la energía
Sistemas de testeo y homologación
Comparativo vehículo hidrógeno & eléctrico Una de las claves para entender los argumentos favorables y desfavorables de ambas tecnologías está en los siguientes conceptos:
Densidad energética
Eficiencia
BEV Densidad Energética (Útil)
FCEV✓
FCEV Eficiencia
0,12
0,28
BEV ✓
Comparativo vehículo hidrógeno & eléctrico 14,0
Peso BEV y FCEV en función a autonomía de vehículo
12,0 10,0 t
BEV
8,0
FCEV
6,0 4,0 2,0 0,0 200
400
600 km
800
15,0 BEV
10,0
FCEV
m3
5,0 0,0 400
600 km
800
1.000
6,7 4,8 2,9 1,0
200
1.000
Volúmen BEV y FCEV en función a autonomía de vehículo
200
t
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Peso Extra BEV vs. FCEV en función a autonomía de vehículo 8,5
9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 m3 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0
400
600 km
800
1.000
Volúmen Extra BEV vs. FCEV en función a autonomía de vehículo 8,2 6,4 4,6 2,8 0,9 200
400
600 km
800
1.000
Comparativo vehículo hidrógeno & eléctrico Coste "Pack" BEV y "Dep-FC-Bat-Conv" FCEV en función a Autonomía de Vehículo 500.000 450.000 400.000 350.000 300.000 € 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0
433.333 346.667
260.000 192.126
253.237
222.681 173.333
314.348
283.792
BEV FCEV
86.667
200
400
600
800
1.000
Km
Diferencia Coste Vehículo BEV vs. FCEV en función a Autonomía de Vehículo 150.000
Punto de Equilibrio: 575 km
100.000 50.000 €
0 -50.000
-100.000 -150.000
200
400
-49.348
600
-105.459 km
6.763
118.986 62.874 800
1.000
El autobús llamado a liderar el cambio hacia la movilidad sostenible Visión 2030 – 2050 •
•
Los objetivos nacionales están dirigidos no solo a la producción de hidrógeno renovable sino también a cada una de las áreas de actividad donde se ha identificado que la demanda de hidrógeno renovable tiene mayor potencial de crecimiento concretamente de la industria y la movilidad. La directiva (UE) 2018/2001 establece que la cuota de energías renovables en el consumo final de energía en el sector del transporte debe de ser como mínimo del 14% en 2030. Así mismo el PNIEC establece una cuota mucho más ambiciosa del 28%. Para contribuir al cumplimiento de estos objetivos se prevén los siguientes hitos:
El autobús llamado a liderar el cambio hacia la movilidad sostenible Visión 2030 – 2050 Flota de al menos 150-200 autobuses de pila de combustible de hidrógeno renovable en 2030 Parque de unos 5.000-7.500 vehículos ligeros y pesados para el transporte de mercancías en 2030
Red de al menos 100-150 hidrogeneras de acceso público en 2030
Distancia máxima de 250km entre cada una de las hidrogeneras Objetivo País 2030: Fuente Hoja de Ruta del Hidrógeno. Ministerio para la Transición Ecológica.
Líneas acción transporte terrestre colectivo •
Para 2050 las energías renovables deben de ser mayoría en el mix energético, garantizando el abastecimiento energético de calidad, sostenible y a precios competitivos.
•
La fiscalidad deberá incentivar el hidrógeno a través de los impuestos (Impuesto de Circulación e Impuesto de matriculación) para introducir una mayor orientación ambiental en la determinación de la tributación.
•
Se deben eliminar ciertas limitaciones en temas de homologación en vehículos pesados.
•
Se debe de trabajar en el abaratamiento de la producción pero sobre todo del transporte y almacenaje del hidrógeno.
Hidrógeno Autocar: Apróx. 48 €/100 km 6€/ kg; 8 kg/100 km Alrededor de 2,5 veces más que un diésel Cartel publicado en la página del Ministerio para la Transición ecológica y reto demográfico del coste de los combustibles de automoción. Abril 2021
Líneas acción transporte terrestre colectivo /01
Desarrollar planes que establezcan incentivos a la compra de vehículos e implementación de infraestructuras.
/03
Incentivar la adquisición de vehículos de pila mediante tipo Plan MOVES pero con medidas específicas para los autobuses y autocares.
/05
Apoyar a la industria española para favorecer la producción de autobuses y autocares de pila de hidrógeno. Esta producción ejercerá un efecto tractor sobre la industria de equipos y componentes.
/02
Desarrollar un plan específico dedicado a la penetración progresiva de soluciones basadas en la pila de combustible en el transporte público de viajeros.
/04
Promocionar los vehículos de transporte por carretera limpios en favor de la movilidad de bajas emisiones y, en concreto, de vehículos de pila de combustible a través de contratación pública, mediante el establecimiento de objetivos mínimos.
/06
Impulsar el uso del autobús y autocar como medio clave para alcanzar los objetivos europeos de reducción de emisiones. Actualmente el autobús transporta en nuestro país a más de 3.000 millones de personas aunque solo representa el 0,2% del total de vehículos.
Líneas acción transporte terrestre colectivo /07
Implementación de infraestructuras modernas y bien equipadas (estaciones de autobuses). Implementación de carriles exclusivos ó semiexclusivos para buses, carriles Bus VAO etc.., en las entradas y salidas de las ciudades.
/09
/08
Establecer un marco armonizado europeo para la introducción de zonas de bajas emisiones.
/10
Desarrollar una legislación específica para hidrogeneras, que concrete los requisitos administrativos y delimite los permisos necesarios para su construcción y gestión.
Incluir la implantación de hidrogeneras dentro de las actuaciones subvencionables en los futuros Planes MOVES ó similares, con especial énfasis en la construcción de hidrogeneras estratégicas que favorezcan la progresiva penetración del hidrógeno en flotas.
/11
/12
Equiparar la consideración de las hidrogeneras a las tradicionales estaciones de servicio desde la perspectiva del suelo, de forma que se puedan introducir surtidores de hidrógeno en las estaciones de servicio actuales. Como instrumento transversal, adaptar los perfiles técnicos de los talleres, policía, bomberos así como los correspondientes a la educación (grados, carreras técnicas etc…) para tratar labores relacionadas con las tecnologías del hidrógeno: desarrollo tecnológico, asistencia, grúas, emergencias, ITV, etc…
Líneas acción transporte terrestre colectivo La promoción del autobús y autocar en sus distintos ámbitos: El transporte urbano e interurbano cuya capilaridad y tupida red de conexiones permiten conectar más de 8.000 poblaciones diariamente y suponen el 50% de los desplazamientos en transporte colectivo en nuestro país. El transporte escolar ó laboral que permite descongestionar el tráfico e impulsar los Planes de Transporte al Trabajo (PTT). El transporte discrecional y turístico por la importancia estratégica dada su estrecha vinculación al turismo, la primera industria española.
Una movilidad sostenible pasa inexorablemente por el impulso del autobús y autocar Su seguridad En 2019 0 víctimas mortales por accidente de autobús.
Sostenibilidad Medioambiental Modo de transporte que menos emisiones GEI genera Social y capilar Garantiza la movilidad de millones de personas cada día, 160.000 km de carretera. En ocasiones el único modo de transporte disponible, prácticamente no hay núcleo de población con más de 50 habitantes que no sea atendido al menos por una línea de autobús. Económica, sin consumir apenas recursos públicos, aporta a las arcas públicas: • Más de 1.550 M€ al año, • Factura más de 5.900 M€ • Da empleo a más de 95.000 personas.
Gracias por su atención Mikel Perez Director Comercial España y Portugal