Honda punta sull’idrogeno: Fuel Cell, tecnologia spaziale e altri obiettivi

Honda punta sull'idrogeno: Fuel Cell, tecnologia spaziale e altri obiettivi entro i prossimi anni

Honda punta sull'idrogeno: Fuel Cell, tecnologia spaziale e altri obiettivi entro i prossimi anni

Honda ha rilasciato una conferenza stampa rendendo pubblici i suoi obiettivi relativi all’idrogeno. All’evento erano presenti Shinji Aoyama Direttore e Senior Managing Executive Officer e Arata Ichinose, dirigente operativo, capo dell’unità di supervisione dello sviluppo aziendale. La conferenza stampa ha coperto 4 aree su cui Honda sta sviluppando: in particolare si è concentrata sulle iniziative per espandere l’uso dell’idrogeno, sviluppare la tecnologia Fuel Cell, iniziare a vendere auto ad idrogeno e creare degli ecosistemi dell’idrogeno. Detti così possono risultare poco chiari, ma a breve spiegheremo nel dettaglio cosa significa ognuno di questi aspetti.

Le iniziative di Honda per espandere l’uso dell’idrogeno

Honda si sta impegnando per realizzare la neutralità del carbonio per tutti i prodotti e le attività in cui l’azienda giapponese è coinvolta entro il 2050. Con l’obiettivo dell’ “impatto ambientale zero” non solo dei suoi prodotti ma dell’intero ciclo di vita del prodotto, comprese le sue attività aziendali, Honda si sta concentrando sulle seguenti aree che vengono definite i “tre pilastri”: neutralità carbonica, energia pulita e circolazione delle risorse. Nelle sue iniziative, Honda posiziona l’idrogeno come uno dei vettori energetici ad alto potenziale, insieme all’elettricità.

Il “ciclo di circolazione dell’idrogeno”, che inizia con l’energia rinnovabile, si compone di tre fasi: “generazione”, “immagazzinamento/trasporto” e “utilizzo”. Per essere più specifici, con l’uso della tecnologia dell’elettrolisi dell’acqua, l’elettricità derivata da fonti energetiche rinnovabili può essere convertita in “idrogeno green”, rendendolo meno suscettibile alle fluttuazioni della produzione di energia dovute alla stagionalità e alle condizioni meteorologiche. Inoltre diventa possibile trasportare l’energia dove è necessaria sotto forma di idrogeno attraverso metodi appropriati come il trasporto via terra, via mare e condotte.

Come verrà usato l'idrogeno secondo Honda
Come verrà usato l’idrogeno secondo Honda

Verranno, inoltre, ampliate le applicazioni del suo sistema di celle a combustibile, il cuore della tecnologia dell’idrogeno Honda, non solo ai veicoli FCEV ma anche a varie applicazioni interne ed esterne, servendo così a stimolare la domanda di idrogeno e facilitando la neutralità del carbonio della società.

Sviluppo tecnologia di celle a combustibile

Honda è stata una delle prime aziende a concentrarsi sul potenziale dell’idrogeno per la realizzazione di una società a emissioni zero e da oltre 30 anni conduce ricerca e sviluppo di tecnologie a idrogeno e FCEV. Dal 2013, il costruttore giapponese collabora con General Motors allo sviluppo congiunto del sistema di celle a combustibile di nuova generazione.

Nel 2024, in Nord America e Giappone, Honda presenterà un modello Fuel Cell equipaggiato con il sistema di celle a combustibile di nuova generazione sviluppato con General Motors. Mentre il costo e la durata sono visti come sfide tipiche che dovevano essere affrontate per facilitare l’uso diffuso dei sistemi di celle a combustibile, questo sistema di nuova generazione, che sfrutta il know-how e le economie di scala di entrambe le società, ridurrà il costo a un terzo rispetto al costo del sistema Fuel Cell usato sulla Clarity del 2019.

Per ridurre i costi è stato necessario applicare una serie di accorgimenti: tra esse troviamo l’adozione di materiali innovativi per gli elettrodi, l’avanzamento di una struttura di tenuta delle celle, la semplificazione delle attrezzature di supporto e il miglioramento della produttività. Inoltre, la durabilità del sistema è stata raddoppiata mediante l’applicazione di materiali resistenti alla corrosione e la soppressione controllata del deterioramento. Allo stesso modo, anche la resistenza alle basse temperature è stata notevolmente incrementata.

Basandosi su questi risultati guardando al futuro intorno al 2030, quando si prevede che l’uso delle celle a combustibile comincerà ad avanzare verso una vera e propria diffusione di massa, Honda ha avviato una ricerca fondamentale sulle future tecnologie delle celle a combustibile con l’obiettivo di dimezzare il costo e doppia durata rispetto al sistema di celle a combustibile sviluppato in collaborazione con GM. Se le ricerche dovessero andare a buon fine, avremo un sistema di celle a combustibile che costa quanto un motore Diesel convenzionale.

Il Fuel Cell di Honda
Il Fuel Cell di Honda

Honda sta conducendo ricerca avanzata e sviluppo di tecnologie a idrogeno mentre ne prevede l’uso nello spazio, un’altra potenziale area in cui le tecnologie a idrogeno possono essere utilizzate. Oltre all’acqua e al cibo, le persone hanno bisogno di ossigeno, idrogeno per il carburante ed elettricità per varie attività a sostegno della vita nello spazio. Una delle soluzioni a questa sfida è creare un sistema di energia rinnovabile circolante, che combini un sistema di elettrolisi dell’acqua ad alta pressione differenziale che produce ossigeno e idrogeno utilizzando l’energia solare per elettrolizzare l’acqua e un sistema di celle a combustibile che genera elettricità e acqua dall’ossigeno e idrogeno.

Per creare un tale sistema, l’azienda giapponese ha condotto attività di ricerca e sviluppo congiunte con la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) durante nel 2021 e nel 2022. Inoltre, nel 2022, Honda ha firmato un contratto di ricerca e sviluppo con JAXA relativo al “sistema di energia rinnovabile circolante” progettato per fornire elettricità per mantenere la funzionalità dello spazio abitativo e vari sistemi dei rover lunari. Sulla base di questo contratto, Honda sarà incaricata da JAXA di condurre prima studi concettuali, quindi sviluppare un “modello breadboard”, un prototipo in fase iniziale, entro il 31 marzo 2024.

Vendita Honda Fuel Cell: i tempi e gli obiettivi

Honda continuerà ad espandere l’applicazione dei suoi sistemi di celle a combustibile oltre i suoi FCEV per contribuire alla realizzazione di una società a emissioni zero. A tal fine, il produttore inizierà le vendite esterne dei moduli del sistema di celle a combustibile di nuova generazione a metà degli anni ’20. È previsto un livello di vendita iniziale di 2.000 unità all’anno e si adopererà per espandere le vendite in più fasi, con l’obiettivo di aumentare le vendite a 60.000 unità nel 2030 e a poche centinaia di migliaia di unità all’anno entro la seconda metà degli anni ’30.

Grazie alle caratteristiche uniche dell’idrogeno, che può immagazzinare e trasportare energia ad alta densità e riempire rapidamente il serbatoio, si prevede che il sistema a celle a combustibile sarà particolarmente efficace come fonte di energia per i prodotti per la mobilità di grandi dimensioni molto utilizzati e per i veicoli su larga scala, infrastrutture così come per i prodotti di mobilità che richiedono un rapido rifornimento dove è difficile essere alimentati da batterie. Inoltre, più unità del sistema di celle a combustibile possono essere collegate in parallelo per ottenere una maggiore potenza. Sulla base di queste caratteristiche e punti di forza, Honda ha identificato quattro settori chiave per le sue applicazioni di sistemi di celle a combustibile per la fase iniziale del suo ingresso nel business dell’idrogeno: modelli Honda FCEV, veicoli commerciali, centrali elettriche fisse e macchinari per l’edilizia e ha iniziato a sviluppare attività relative all’idrogeno mirate anche clienti business-to-business (B2B).

L'espansione dei servizi che faranno uso dell'idrogeno
L’espansione dei servizi che faranno uso dell’idrogeno

È in programma, infatti, di iniziare le vendite del nuovissimo modello FCEV nel 2024 in Nord America e Giappone. Questo modello sarà basato sul CR-V introdotto lo scorso anno in Nord America e dotato del sistema di celle a combustibile di nuova generazione. Oltre ai vantaggi dei veicoli Fuel Cell, che consentono la guida su lunghe distanze con tempi di rifornimento brevi, la prossima FCEV presenterà una funzione plug-in che offre la comodità dei veicoli elettrici che possono essere ricaricati a casa.

In Giappone, è in programma di iniziare i test dimostrativi su strade pubbliche di un prototipo di autocarro pesante alimentato a celle a combustibile con Isuzu Motors Limited entro il 31 marzo 2024. Nella provincia di Hubei, in Cina, nel gennaio 2023, Honda ha avviato i test di guida dimostrativi di camion commerciali dotati del sistema di celle a combustibile di nuova generazione in collaborazione con Dongfeng Motor Group.

Negli ultimi anni, i requisiti di alimentazione dei data center sono cresciuti rapidamente a causa dell’espansione del cloud computing e dell’utilizzo dei big data, e la necessità di fonti di alimentazione di backup è aumentata dal punto di vista della pianificazione della continuità operativa. Per soddisfare tali esigenze, Honda proporrà l’applicazione dei suoi sistemi di celle a combustibile nell’area della generazione di energia, a partire dall’applicazione come fonte di alimentazione di riserva pulita e silenziosa. Come primo passo, è stata installata una centrale elettrica stazionaria a celle a combustibile con una capacità approssimativa di 500kW, che riutilizza i sistemi a celle a combustibile dei veicoli Honda Clarity Fuel Cell, nel campus aziendale della American Honda Motor in California.

Credits: Honda
Credits: Honda

Il funzionamento dimostrativo della stazione come fonte di alimentazione di backup per il data center inizierà alla fine di questo mese. Successivamente verranno applicate le tecnologie delle centrali elettriche stazionarie a celle a combustibile alle fabbriche e ai data center Honda in tutto il mondo. Il sistema di celle a combustibile verrà applicato anche ad escavatori e pale gommate, che rappresentano un ampio segmento del mercato delle macchine edili. Per quanto riguarda la fornitura di idrogeno per i macchinari edili, considerata difficile da gestire con le sole stazioni di idrogeno fisse convenzionali, Honda lavorerà con le associazioni del settore edile e le parti correlate per risolvere la sfida.

Come creare un ecosistema basato sull’idrogeno

Per ottenere un utilizzo diffuso dei sistemi di celle a combustibile, è fondamentale creare ecosistemi di idrogeno, che includano la fornitura di idrogeno stessa. Honda ha sostenuto l’espansione delle reti di stazioni di idrogeno in Giappone partecipando alla Japan Hydrogen Station Network Joint Company (Japan H2 Mobility/JHyM) e in Nord America sostenendo aziende di stazioni di idrogeno come Shell e FirstElement Fuel.

Da qui in avanti, come nuova area, l’azienda giapponese assumerà un ruolo attivo nella creazione di ecosistemi di idrogeno incentrati su centrali elettriche fisse e a partire da dove esiste la domanda di idrogeno. Parteciperà inoltre in modo proattivo a progetti organizzati dai governi nazionali e locali che utilizzano grandi volumi di idrogeno importato nei porti e in altri luoghi. Attraverso queste iniziative, lavorerà per costruire partnership con aziende coinvolte in questa nuova area.

In Europa, Honda sta attualmente pianificando test dimostrativi di un ecosistema energetico che combina energia rinnovabile e idrogeno. Pur continuando a rafforzare la collaborazione e il coordinamento con varie aziende nella catena del valore dell’idrogeno, Honda continuerà ad affrontare seriamente nuove sfide per espandere l’utilizzo dell’idrogeno.