Stellantis зупиняє розробку водневих паливних елементів
Вступ
У липні 2025 року компанія Stellantis без зайвого шуму закрила свою програму з виробництва легкових, середніх і важких водневих паливних елементів (FCEV), підтвердивши те, що багато в індустрії давно підозрювали: водень залишається дорогим, неефективним та інфраструктурно складним рішенням для автомобільного транспорту. Це рішення, яке вплине на заплановані комерційні фургони, що мають з’явитися в Європі вже цього року, підкреслює зростаючі технічні та економічні бар’єри, з якими продовжують стикатися FCEV, і акцентує увагу на новому курсі Stellantis на електромобілі з батарейним живленням та гібридні силові установки.
Технічні обмеження водневих паливних елементів
Привабливість водню полягає в швидкому заправленні та відсутності викидів, але реальність виглядає значно менш вражаюче, якщо розглянути фізичні та інфраструктурні вимоги.
- Об’ємна енергетична щільність: При тиску 70 МПа (10 000 psi) стиснений водень зберігає лише близько 5,6 МДж/л, в той час як для дизельного пального або бензину цей показник становить близько 32 МДж/л. Навіть рідкий водень при температурі -253 °C досягає лише 8,5 МДж/л, що вимагає важких кріогенних резервуарів і складної ізоляції.
- Вартість паливного елемента: Сучасні стекові протонно-обмінні мембрани (PEM) коштують близько 70–100 доларів за кіловат, що значно перевищує цільову вартість Міністерства енергетики США на 2025 рік у 40 доларів за кіловат. Використання дорогоцінних металів (Pt, Ir) у каталізаторах продовжує утримувати високі витрати на масове виробництво.
- Ефективність електролізу: Зелений водень, вироблений за допомогою PEM-електролізу, досягає 60–70% ефективності, у порівнянні з 85–90% для заряджання літій-іонних батарей. У поєднанні з 50–60% ефективності перетворення в паливні елементи загальна ефективність «від колеса до колеса» опускається нижче 35%.
- Енергія стиснення та охолодження: Стиснення водню з 1 до 700 бар споживає близько 10–15% його енергетичного вмісту. Ліофікація вимагає ще більше — до 30% вхідної енергії, тоді як управління викидами додає додаткові втрати.
Виклики інфраструктури та прийняття на ринку
Без надійної мережі заправок FCEV не можуть досягти значного проникнення на ринок. За даними Міжнародного енергетичного агентства (IEA), у світі налічується менше ніж 600 водневих станцій, з яких лише 53 активні в Каліфорнії — провідному ринку, що обслуговує менше ніж 15 000 FCEV.
- Витрати на установку станцій: Одна станція на 700 бар може коштувати від 2 до 3 мільйонів доларів, що обумовлено високим тиском компресорів, резервуарами для зберігання та системами безпеки.
- Складність логістики: Розподіл водню вимагає спеціалізованих кріогенних автоцистерн або електролізерів на місці, кожен з яких має значні капітальні та експлуатаційні витрати, що перевищують витрати на дизельні або електричні зарядні станції.
- Проблеми безпеки та регуляторні бар’єри: Низька енергія запалювання водню та широкий діапазон горючості (4–75% за обсягом у повітрі) вимагають розгалужених сенсорних мереж, систем виявлення витоків і вогнестійких пристроїв — фактори, які ускладнюють впровадження в міських і житлових зонах.
Порівняльна ефективність та викиди протягом життєвого циклу
Навіть при виробництві з відновлювальних джерел, вуглецевий слід водню може бути порівнянним або навіть гіршим, ніж у випадку прямого електрифікації. Типовий шлях виробництва зеленого водню включає:
- Електроліз, що живиться вітром або сонцем (60–70% ефективності).
- Втрати під час стиснення/ліофікації (10–30%).
- Перетворення в паливний елемент (50–60%).
Для порівняння, електромобілі з батарейним живленням (BEV), що заряджаються від мережі, досягають 73–85% ефективності від джерела до коліс, з швидко зменшуваними викидами протягом життєвого циклу в міру декарбонізації електромережі.
Думки експертів та реакція індустрії
“У контексті, коли компанія мобілізується для реагування на вимоги щодо CO₂ в Європі, Stellantis вирішила припинити свою програму розвитку технології водневих паливних елементів,” заявив Жан-Філіп Імпарато, операційний директор для Розширеної Європи. “Ринок водню залишається нішевим сегментом, без перспектив середньострокової економічної стійкості.”
Аналітики галузі з BloombergNEF та Fraunhofer Institute погоджуються, що FCEV можуть знайти своє місце в важких вантажних перевезеннях або автономних застосуваннях, але легкі комерційні фургони краще обслуговуються батарейними або підключеними гібридними силовими установками. Toyota та Hyundai продовжують вибірково інвестувати, але світові продажі FCEV залишаються нижчими за 30 000 одиниць на рік.
Перспективи на майбутнє та стратегічні зміни
Stellantis планує переорієнтувати свої команди з досліджень і розробок у сфері водню для прискорення розробки платформ STLA Large та STLA Medium для BEV, поряд із впровадженням гібридних систем у рамках своїх 14 брендів. Компанія виділить 30 мільярдів євро на електрифікацію до 2025 року, зосередившись на:
- Платформах батарей наступного покоління на 800 В для швидшого заряджання.
- Твердих електролітах для підвищення безпеки батарей і енергетичної щільності.
- Сучасних силових електронних компонентах для зменшення ваги та витрат системи.
Хоча водень зберігає потенціал у нішевих сегментах — таких як стаціонарне енергозабезпечення та морський транспорт — його життєздатність у масових автомобілях залишається під питанням, якщо не відбудуться драматичні прориви в матеріалах каталізаторів, засобах зберігання та мережах розподілу.
Основні висновки
- Низька об’ємна щільність водню та високі витрати на інфраструктуру обмежують його конкурентоспроможність у порівнянні з BEV.
- Ефективність життєвого циклу FCEV рідко перевищує 35–40%, у порівнянні з 75–85% для BEV.
- Stellantis перенаправить інвестиції на платформи з батарейним та гібридним живленням, переорієнтуючи команди з водневих технологій всередині компанії.