Каква е цената на е-горивата?

Електронните горива предлагат нов живот за двигателите с вътрешно горене, но на каква цена? Поддръжниците твърдят, че синтетичните горива са единственият начин за декарбонизация на двигателите с вътрешно горене. Критиците казват, че те са скъпоструващо отклоняване на вниманието от електрификацията.

Porsche е един от най-изявените поддръжници на е-горивата, които биха могли да му позволят да продава моделите 911 с двигатели с вътрешно горене след крайния срок на ЕС за нулеви емисии през 2035 г.

Решението на Европейската комисия от края на март да допусне изключение за автомобили, задвижвани с електронни горива, които могат да се продават след 2035 г. – когато всички нови превозни средства трябва да бъдат с нулеви емисии – даде нов живот на двигателя с вътрешно горене в Европа.

Дали обаче горивата, които се преработват от вода и въглероден диоксид, са твърде скъпи? 

Критиците твърдят, че електронните горива са скъпоструващо средство за отклоняване на вниманието от прехода към електрификация, който според тях предлага много по-голяма възвръщаемост на инвестициите, ако целта е да се намалят парниковите газове.

Те твърдят, че производството на е-горива ще отклони устойчивата вятърна и слънчева енергия от по-належащи приложения и че двигателите с вътрешно горене, работещи с е-горива, все още произвеждат замърсители като азотен оксид и въглероден оксид.

Поддръжниците им твърдят, че те могат да бъдат „plug and play“ начин за декарбонизиране на стотиците милиони автомобили с двигатели с вътрешно горене по пътищата, както и на други форми на транспорт като корабоплаването и авиацията.

Те твърдят, че автомобилите, работещи с електронни горива, могат да имат подобен въглероден отпечатък като електромобилите, като се използва цялостна оценка на жизнения цикъл. 

Все още не е ясно как ще изглеждат регламентите за електронните горива и кога ще бъдат финализирани, но този ход усложнява многомилиардния поход на индустрията към изцяло електрически автомобили, който само допреди няколко месеца изглеждаше почти неизбежен.

Сред видните поддръжници в автомобилната индустрия са производителите на спортни автомобили Porsche и Ferrari, които виждат в тях начин да продължат да продават своите емблематични двигатели с вътрешно горене, като например плоския шестцилиндров двигател на Porsche 911 и V12 на Ferrari.

Porsche инвестира значителни средства в пилотен завод за електронни горива в Чили съвместно със Siemens и енергийни компании.

„Не знам друга възможност за декарбонизиране на автомобилите с двигатели с вътрешно горене“, заяви през март главният изпълнителен директор на Porsche и Volkswagen Group Оливер Блуме на годишната конференция за резултатите на групата. 

„Това е много добре за нас, защото можете да управлявате автомобил с термично задвижване с гориво, което е (въглеродно) неутрално“, заяви през май главният изпълнителен директор на Ferrari Бенедето Виня.

Но не само екзотичните автомобили могат да се възползват от електронните горива. След решението на ЕС главните изпълнителни директори на Stellantis и Renault заявиха, че те биха могли да бъдат валидно решение за декарбонизиране на съществуващите двигатели с вътрешно горене, въпреки че спряха да подкрепят изрично използването им след 2035 г. в нови автомобили.

„Това е добра новина, но не само добра новина за Ferrari и Porsche“, заяви през май главният изпълнителен директор на Renault Group Лука де Мео.

Той заяви, че марката Dacia на групата ще се стреми да премине към електрификация „възможно най-късно“, като се съгласи, че електронните горива могат да бъдат начин за декарбонизиране на достъпните автомобили Dacia с двигатели с вътрешно горене.

Renault работи със Saudi Aramco, своя партньор в планираното предприятие за двигатели с вътрешно горене, за разработване на електронни горива.

През април Stellantis заяви, че завършва тестовете на е-горива за редица фамилии двигатели от 2014 г. до 2029 г., въпреки че отбеляза, че „остава ангажирана“ с продажбата само на електрически автомобили с батерии в Европа до 2030 г.

„Като работим, за да сме сигурни, че нашите двигатели Stellantis са подходящи за е-горива, ние се стремим да предоставим на нашите клиенти още един инструмент в борбата срещу глобалното затопляне“, заяви главният изпълнителен директор Карлос Таварес в съобщение за медиите.

Стъпката на ЕС да разреши автомобили, работещи с електронни горива, разтревожи критиците.

„Загубата на фокуса от електрификацията на автомобилния транспорт рискува да отклони ресурси и да забави увеличаването на мащаба на електрическите превозни средства с батерии“, пише екологичната група Transport & Environment в доклад за електронните горива през 2021 г.

Уилям Тодтс, изпълнителен директор на T&E, написа през март, че „поддръжниците на лобито за е-горива, главно петролната индустрия, не търсят честно състезание между е-горивата и електрическите превозни средства – те се стремят да провалят масовата електрификация“. 

Лобистката група за е-горива – E-Fuels Alliance – твърди, че не е против електрификацията, а че е-горивата могат да се произвеждат по наистина устойчив начин и че сегашната им висока цена ще намалее, ако има пазар за тях.

Новото Ferrari Purosangue произвежда 715 к.с. от своя V-12 двигател – и WLTP емисии от 389 грама на километър. Ferrari и италианското правителство подкрепиха включването на електронните горива в разпоредбите на ЕС за климата.

Подходът „от люлката до гроба“ е ключов

Ралф Димер, управляващ директор на Алианса за електронни горива, лобистка група, която наброява около 180 членове, включително 12 до 15, които са пряко ангажирани в автомобилната индустрия (Porsche се присъедини в края на май), както и енергийни компании, казва, че електронните горива имат по-голям смисъл, ако се приеме по-цялостно измерване на въглеродния отпечатък на автомобила – така нареченият подход „от люлката до гроба“.

„Въпросът как се произвежда стоманата за автомобила е толкова важен, колкото и видът на горивото, което автомобилът използва“, каза той пред Automotive News Europe. „Това трябва да се направи, защото в противен случай няма да постигнем целите си в областта на климата.“

Димер нарича подхода „от люлката до гроба“ крайната цел, но според него модифицирано измерване на горивата „от кладенеца до колелото“, което включва начина на производство на горивото, също би помогнало да се намали евентуалното изоставане от батериите.

„Декарбонизацията не трябва да бъде игра с нулев резултат“, казва той.

Димер признава, че в момента електронните горива са твърде скъпи за широка употреба, но според него цената ще се понижи с увеличаване на мащаба и с развитието на възобновяеми енергийни източници на места като Чили с обилен вятър или слънчев климат. По думите му, намаляването на данъчните ставки за електронните горива в сравнение с изкопаемите горива също може да помогне.

Пилотният завод за електронни горива на Porsche в Чили, който се захранва от вятърни турбини. Производството е започнало в края на 2022 г. с партньори, сред които са Siemens, Exxon и други енергийни компании.

Вода + CO2 + енергия = е-гориво

Производството на е-горива е многоетапен процес: На първия етап чрез електролиза през водата преминава електрически ток, за да се разпадне на съставните си молекули водород и кислород.

В идеалния случай електролизата се захранва от възобновяеми енергийни източници като вятър или слънце (подобно на така наречената „зелена“ водородна технология).

На втория етап молекулите на водорода се комбинират с въглероден диоксид, за да се създаде електронното гориво в течна форма, което може да се съхранява или транспортира като бензин или мазут. 

Използваният в процеса CO2 може да бъде уловен от въздуха или от инсталации, които изгарят изкопаеми горива, като различните източници имат различен ефект върху въглеродния отпечатък на електронното гориво, като уловеният CO2 от промишлени процеси може да балансира емисиите при изгарянето на горивото, въпреки че според критиците тази технология все още не е напълно развита. 

След това електронното гориво може да бъде рафинирано и използвано като бензин, дизел, мазут, авиационно гориво, втечнен природен газ или керосин. (Електронните горива се различават от биогоривата, които се произвеждат от биомаса като захарна тръстика, царевица, водорасли или отпадъци.) 

Все още няма начин да се прогнозира евентуалният размер на пазара на е-горива, казва Димер, но енергийни компании като Арамко са силно ангажирани в разработването им.

Много от тях вече оперират в региони с изобилие от слънце и вятър – спомнете си пустинята на Саудитска Арабия – и малко хора, което прави огромните вятърни или слънчеви ферми по-приложими.

Освен това те могат да разглеждат електронните горива като ключова част от бизнеса си в бъдеще, тъй като търсенето и предлагането на изкопаеми горива се свива, смятат експертите.

Всъщност, каза Димер, производството на е-горива може да помогне на Европа да диверсифицира енергийните си доставки от източници като природния газ от Русия, дори ако европейският климат не е благоприятен за слънчевата или вятърната енергия и това означава внос на е-горива с кораби-цистерни (болезнен въпрос за критиците). 

„Когато става въпрос за възобновяеми енергийни източници, трябва да мислим по съвсем различен начин“, каза той. „Можем да привлечем партньори, които в политическо отношение са по-склонни към нашето мислене“. 

Plug and play

В полза на електронните горива е тяхната съвместимост с настоящите и бъдещите двигатели с вътрешно горене.

В допълнение към Stellantis, Renault е завършило тестовете за съвместимост с горива от пилотни заводи, заяви Жил Льо Борн, главен технологичен директор на Renault Group, пред Automotive News Europe. 

„Знаем предимствата. Направихме анализ на жизнения цикъл“, каза той.“Това е само въпрос на настройка, не е проблем на хардуера“, добави той. „Основното е, че те са „drop in“. „

Льо Борн заяви, че електронните горива имат смисъл, ако ЕС възприеме подхода „от люлката до гроба“ за оценка на въглеродния отпечатък на автомобила, а не на емисиите от ауспуха или „от резервоара до колелото“.

Това би включвало енергията, използвана за производството на стомана или алуминий, батерии за електромобили и процеса на сглобяване, както и за производството на гориво (независимо дали е от възобновяеми източници или от изкопаеми горива) и използването на гориво. 

„Ако имате батерия с капацитет 150 киловатчаса [в електромобил], трябва да възстановите голямо количество CO2 от първия ден“, каза той. „Ако признаете „от люлката до гроба“ за електронните горива, тогава може да сте „напред“. Ако не, тогава няма смисъл от това решение.“

Главният изпълнителен директор на Renault Group Лука де Мео казва, че електронните горива могат да бъдат решение за евтината марка Dacia, която според него ще премине изцяло на електричество възможно най-късно, за да избегне високите разходи за батерии. 

Оскъдни ресурси

Основната спънка пред електронните горива се свежда до разпределянето на оскъдните ресурси – в случая възобновяемата енергия и инвестициите в електромобили. 

„Процесът на производство на електронни горива е жизнеспособен само при условие, че зелената енергия е в излишък и изобилие“, казва Петер Финтл, вицепрезидент на технологичния консултант Capgemini Engineering, пред Automotive News Europe.

Дори и тогава, казва Финтл, електрификацията е много по-ефективна. Самият процес на създаване на електронни горива е енергоемък, а двигателите с вътрешно горене са много по-малко ефективни при превръщането на енергията в движение напред от електрическите двигатели.

„Ако вземете един киловат електроенергия от електромобил, да кажем от източника до колелото, той винаги е около 75% от енергията, която задвижва автомобила. Ако погледнете към електронните горива, в най-добрия случай това са може би 10-15 процента“, каза той.

Най-големият германски автомобилен клуб ADAC наскоро публикува графика, показваща колко автомобила могат да бъдат задвижвани от вятърна турбина с мощност три мегавата годишно: 1 600 електромобила, 600 автомобила с горивни клетки и 250 автомобила с вътрешно горене, работещи с електронни горива. 

Според Финтл разработването на „зелен“ водород, който би могъл да се използва в превозни средства с горивни клетки и за редица други цели, е по-добро използване на възобновяемите енергийни източници. 

„За всеки хиляда евро, които изразходвате за разработване на електронни горива, пропускате този бюджет в други области. В крайна сметка електрификацията е по-евтина, по-ефективна и просто по-добра“, каза той.

Настоящата цена на електронните горива е непосилна за повечето потенциални потребители, признават дори поддръжниците им. Но те казват, че те ще намалеят с увеличаване на мащаба и евентуално с помощта на по-ниски данъци.

„Ако облагаме зелените горива с по-ниски данъци от тези на изкопаемите, това ще даде възможност за развитие на бизнеса“, каза Димер от Алианса за електронни горива. „В момента електронните горива са абсурдно скъпи просто поради факта, че не се произвеждат в промишлен мащаб.“ 

Следващата стъпка: Регламенти от ЕС

Следващият ход по отношение на електронните горива зависи от Европейската комисия, която обеща да създаде изключение за използването им в своите разпоредби за 2035 г., задължаващи всички продавани нови автомобили да бъдат с нулеви емисии. 

„Имаме уникалната възможност да коригираме регулаторната рамка в Европа, за да дадем възможност и да подкрепим индустриалното производство на електронни горива“, каза Димер.

Според документ, видян от Ройтерс по-рано тази година, ЕС планира да създаде категория за автомобили, които могат да се движат само с въглеродно неутрални горива. След това той ще представи регламент, показващ как тези автомобили могат да допринесат за постигането на целта за 2035 г.

Дори и след въвеждането на регулациите, все още е малко вероятно електронните горива да съставляват значителна част от европейския пазар след 2035 г. От практическа гледна точка огромната част от е-горивата вероятно ще отидат за употреба в авиацията, която по принцип не е подходяща за електрификация, се казва в доклад на LMC Automotive. 

„Гладът на авиационния сектор за е-горива няма да бъде задоволен много дълго време – няма да има много свободни е-горива, които да търсят място в сектора на леките автомобили“, казва LMC.

Въпреки това, ако условията се съчетаят, според анализатори и поддръжници, електронните горива могат да играят малка, но важна роля в декарбонизирането на двигателя с вътрешно горене повече от 150 години след неговото изобретяване.

„Това е единственото решение за декарбонизиране на съществуващия, наследен автопарк, който имаме“, каза Льо Борн от Renault. „Няма как да преоборудвате автомобилите с вътрешно горене в електромобили с батерии.“