Es inútil resistirse. El hidrógeno como combustible llegará tarde o temprano a los depósitos. La pregunta es cuándo ocurrirá. Vamos a repasar algunas pistas para saber cómo será la próxima generación de coches a hidrógeno.
Los últimos años han estado marcados por el fuerte aroma del paso de la combustión a otros tipo de movilidad electrificada. En ese sentido, los híbridos eléctricos (HEV) han demostrado (y lo siguen haciendo), su papel crucial en el cambio de modelo.
Las motorizaciones HEV no solo han contribuido a que la industria, con Toyota a la cabeza, pueda mantener las cotas de viabilidad al tiempo que afrontan la reducción de emisiones; sino que además han proporcionado a los conductores una solución de electrificación práctica, accesible, realista y consecuente con las necesidades de movilidad.
Hacia una movilidad cero emisiones
Esto no quiere decir que los fabricantes no sigan trabajando hacia una movilidad de cero emisiones. Se trata de la única vía para que el transporte pueda cumplir con los desafíos de sostenibilidad. Lejos de precipitarse con el hidrógeno, Toyota lleva acumuladas años de investigaciones y desarrollos. En el fondo, lo que vemos con el Toyota Mirai es solo la punta del iceberg.
Aunque se trata quizá de la compañía con una tecnología de pila de combustible de hidrógeno más madura, no está sola. La industria, poco a poco, se está decantando por el hidrógeno como la solución definitiva para las próximas décadas.
La industria, poco a poco, se está decantando por el hidrógeno como la solución definitiva
Sin embargo, la antes mencionada viabilidad exige que este modelo de propulsión supere algunos de sus obstáculos clásicos.
Vamos a repasar algunas de las evidencias que ya conocemos y que ya conocemos de la próxima generación de modelos a hidrógeno. Ayudarán a solventar los desafíos actuales del coche a hidrógeno, como pueden ser su precio o la disponibilidad del combustible.
1) El coche a hidrógeno ha de ser (y será) un negocio
No nos engañemos. La viabilidad industrial de un modelo nuevo de propulsión pasa por su atractivo tecnológico a la hora de implementarse en los modelos de negocios actuales.
Está ocurriendo con los modelos 100% eléctricos. El cambio de paradigma que ansían algunos no se está trasladando al mercado a la gran velocidad que se pretende. De hecho, ciertos directivos advierten de que las prisas no son buenas consejeras y que forzar la maquinaria supone amenazas bastante serias.
El panorama para este tipo de movilidad no es tan sencillo como afirmar que con 200 kilómetros de autonomía eléctrica se cubren las necesidades de movilidad de una buena parte de los conductores. Requiere tiempo, pero esa es otra historia.
En lo que a la pila de combustible de hidrógeno se refiere, los esfuerzos económicos se están midiendo a un ritmo más sosegado y racional. Parece que es lo que precisa para que los agentes implicados puedan ir asimilando los frutos de las investigaciones.
Se espera que en 2023 el mercado de producción de hidrógeno alcance un volumen de 139.100 millones de dólares
Vamos a echar un vistazo global y estadístico a un trabajo realizado por la consultora Fact.MR estadounidense. Se espera que en 2023 el mercado de producción de hidrógeno alcance un volumen de 139.100 millones de dólares. Según el informe de la consultora, en 2032 pasará a ser de 237.630 millones de dólares, con un aumento anual del 7%.
Según los expertos, el incremento de la demanda provendrá, de forma crucial, del sector del transporte. El estudio de Fact.MR apunta a que muchas economías se concentrarán en la producción de hidrógeno verde y que esto será un revulsivo para el mercado.
Con los ojos puestos en China
Si nos fijamos en los diferentes mercados, las miradas relacionadas con el hidrógeno recaen sobre China. Mientras que otras regiones como Japón se han adelantado con el esfuerzo de los desarrollos tecnológicos, el gigante asiático ya ha planteado el inicio de su idilio con el hidrógeno.
De hecho, China ya es el mayor productor de hidrógeno del mundo. La gran mayoría, el 80% aproximadamente, no es hidrógeno verde, sino que se obtiene en refinerías que queman carbón y gas natural. Sus objetivos y los números que entrañan, como ya es típico en estas ocasiones, apabullan.
- Esperan una demanda en 2030 de 35 millones de toneladas.
- Según fuentes externas a las autoridades chinas, actualmente la proporción de hidrógeno verde del país sería de 27.000 toneladas.
- De aquí a dos años, esperan incrementarla para producir entre 100.000 y 200.000 toneladas en 2025. En Xinjiang hay una nueva planta en proyecto con un potencial de producción anual de 500.000 toneladas.
- También pretenden ser líderes en vehículos a hidrógeno (hoy es el tercer mercado del mundo por volumen). También para 2025, el objetivo es comenzar alcanzando las 50.000 unidades matriculadas.
2. El Toyota Mirai, o lo conseguido hasta ahora
Detrás de todos estos números se esconde un aliciente de negocio que se trasladará y marcará el rumbo a la automoción. No en vano, las intenciones de China han llevado a fabricantes como Toyota a canalizar gran parte de su producción de coches a hidrógeno hacia ese mercado.
En 2017 y hasta 2020, el Toyota Mirai pasó su periodo de prueba en China. Ahora, las intenciones del fabricante se centran en incrementar las matriculaciones de la segunda generación del modelo allí.
Y es que el futuro no lo es todo (aunque suene paradójico, ya que 'Mirai' significa precisamente futuro). La segunda generación del Toyora Mirai ya está en disposición de explotar algunas de las virtudes de la movilidad a hidrógeno.
Algunas de sus cifras indican la consolidación del trabajo de los investigadores e ingenieros de Toyota durante la anterior. Aparte de a la pila, tenemos que fijarnos en que la consolidada presión de sus tres depósitos a 700 bares y con capacidad para 5,6 kg le permiten una autonomía homologada de 650 kilómetros.
consolidada presión de sus tres depósitos a 700 bares y con capacidad para 5,6 kg
El fabricante concibió su integración como una berlina de lujo, y con un precio propio del segmento premium. No hace tanto que creíamos imposible que un coche a hidrógeno bajará de los 100.000 euros. Hoy el Mirai se vende desde 71.900 euros en España. Pero, como hemos visto, estamos en pleno camino.
Poco conocemos de la tercera generación del Toyota Mirai. Lo que si se ha dicho de ella es que se espera un nuevo salto tecnológico que reduzca su precio de acceso, incluso hasta equipararse con el coste de los híbridos.
3. La oferta de coches a hidrógeno va a crecer
Aunque el Toyota Mirai ha abierto el camino comercial, parece que en los próximos años no va a estar solo. El ejemplo más reciente lo tenemos con el desarrollo experimental del Toyota Hilux con pila de combustible de hidrógeno que va a tener salida comercial en Reino Unido.
Se trata de un detalle que tener muy en cuenta. Las dimensiones de vehículos como el Hilux se prestan a alojar con eficacia todo el sistema de la pila de combustible y sus depósitos. Ahí tenemos uno de los principales frentes de la próxima generación de coches a hidrógeno: dar con una integración aún más compacta.
Mientras tanto, las motorizaciones a hidrógeno se prestan a incorporarse en otro tipo de vehículos, y así está ocurriendo. En el transporte de mercancías encontramos innumerables ejemplos en el mundo de autobuses o camiones a hidrógeno.
La pila de combustible a hidrógeno se presta a adaptarse con mayor sencillez en vehículos de mayor tamaño que los turismos. Hemos asistido en los últimos años a varios ejemplos que incluyen al transporte ferroviario e, incluso, el marítimo.
¿Cuajará el motor de combustión a hidrógeno?
De cara a la siguiente generación, se espera que el Toyota Mirai no esté tan solo y que otros fabricantes saquen al mercado más modelos. Dentro de Toyota, varios medios se han venido haciendo eco de la posibilidad de llevar el hidrógeno a modelos como el Toyota Prius o el Toyota Corolla.
El fabricante japonés ha sorprendido al mundo con una nueva variable: dar con un modelo con propulsor con motor de combustión alimentado por hidrógeno. Las pruebas del Toyota Corolla Cross H2 y el Toyota GR Yaris H2 han causado, cuanto menos, un gran impacto en el panorama de la automoción.
Los modelos aprovechan parte de la tecnología del Mirai, como sus depósitos de combustible, que nutren a un motor turbo tricilíndrico de 1.6 litros e inyección directa de hidrógeno. Aunque la empresa resulta tan desafiante, como complicada, Toyota dice haber recorrido el 40% del camino para convertirlos en una realidad comercial.
Otros experimentos que Toyota ha desvelado y que se mueven en la misma línea son las adaptaciones-homenajes retrofit del Toyota A86 y Toyota Corolla A86 Levin.
4. El truco final: el catalizador definitivo
Aparte de estos experimentos, y de la posibilidad de diseñar pilas de combustible más compactas; la industria se concentra en reducir la cantidad de platino en el catalizador o, directamente, sustituirlo por otro material más barato.
En la actualidad, existen muchas líneas de investigación y desarrollo lanzadas en esa dirección. Mientras Toyota ha perfeccionado los sistemas de monitorización para comprender mejor el comportamiento del platino, numerosos departamentos de investigación están arrojando diversas soluciones, algunas basadas en metales más baratos como el hierro.
Desde otro grupo de investigación en la Universidad de Wisconsin-Madison destacan los siguiente:
"El cuello de botella de esta tecnología para su adopción masiva es el coste de los materiales que necesita, incluidos los catalizadores, que en la mayoría de casos son elementos preciosos del grupo del platino. En nuestros trabajos hemos demostrado que metales no preciosos y baratos, como el níquel, también puede utilizarse".
El éxito en este ámbito está destinado, por tanto, a abaratar los costes de producción y el precio final de los coches a hidrógeno.
5. Producción e infraestructura de suministro
Este es, quizá, el punto más crítico. No habrá coche a hidrógeno sin una red de suministro que lo alimente. Aquí no basta el empeño industrial de la automoción, sino que requiere que se involucren muchos otros actores.
Las inversiones actuales van dirigidas a todo el proceso, de "la fuente a la rueda". En lo que se refiere a la producción, son muchos los trabajos que se acometen para perfeccionar una electrólisis más eficiente y verde, que se libre del gas natural y del resto de combustible fósiles. Los intentos van desde la aplicación de renovables, hasta esta curiosa fotosíntesis artificial desarrollada por investigadores de la Universidad de Michigan.
una electrólisis más eficiente y verde, que se libre del gas natural y del resto de combustible fósiles
Las iniciativas también se dan, no solo en Universidades, también gigantes como Shell se están involucrando. La compañía construye estos días en Rotterdam la mayor planta de hidrógeno verde de Europa. Igualmente, se estudian las posibilidades de aprovechar las conducciones actuales para abaratar el despliegue en la red de hidrógeno.
En Europa, por cierto, la Unión Europea ha tomado cartas en el asunto y, dentro de los planes de sostenibilidad en el transporte, se ha establecido por norma el objetivo común de que exista una hidrogenera por cada 150 kilómetros en la red de carreteras en 2030. Hoy, apenas se llegan a las 230 estaciones que sirven hidrógeno, casi la mitad se encuentran en Alemania. En el mundo, Japón, China y Corea del Sur son los países que más número de hidrogeneras reúnen.
Como se puede comprobar, la tecnología que envuelve al coche a hidrógeno sigue en pleno desarrollo. Ahora bien, es de esperar que durante la próxima década eclosionen los frutos de su cosecha.
