FCV vs. EV

João Prates

Archie Bunker
Epá não me lixes, mantém a conversa ao nível racional sff, que aí sentí-mo-nos ambos confortáveis.
Nem em Portugal tens um único posto de H2 quanto mais em lugares nos confins do mundo!

É mais fácil encontrar uma tomada ou um painel solar nesses lugares escondidos que uma infraestrutura H2, tem a santa paciência!
Retomando o tópico principal...

Este domingo carreguei pela primeira vez o meu Dare Devil com 6 kWh de energia solar pura... direto do inversor ao carro...
Quando conseguires fazer o mesmo em casa com o H2, e com as mesmas perdas e eficiências, volta aqui para eu dar a mão à palmatória, até lá...

Autonomia caríssimo, qual tecnologia consideras que tem mais capacidade para obter maiores autonomias?

Diesel. Ponto final.
Ah pois, não queremos diesel, tem montes de problemas... espera vamos para outra coisa com montes de problemas, que tal o H2?

Estou convencido que ainda antes do FCV vir a ser uma realidade para os transportes vão aparecer as baterias de estado sólido que vão matar por completo essa vertente.
Afinal não é difícil isso acontecer, a Fuel Cell recebeu incentivos escandalosos muito antes dos incentivos dos BEV, e olha onde andam os 2...

Deixemos o H2 para a queima industrial que deve ser o único sítio onde faz sentido (por enquanto).
Camions vão rolar a bateria de estado sólido, barcos idem, restam os aviões e os comboios... por enquanto... isto sou eu a inventar armado em vidente...
 

William Esteves

Not Shakespeare
Nos pesados e transporte marítima lembra que o benefício financeiro é o transporte, sendo muitas vezes o peso admissível o fator limitativo de carga... E as baterias só vêem dificultar ainda mais a rentabilidade pela redução significativa de carga.

Por outras palavras, fico admirado se os camiões de longo curso utilizarem baterias nos próximos 20 anos (a ser esperançoso).
 

João Prates

Archie Bunker
E as baterias só vêem dificultar ainda mais a rentabilidade pela redução significativa de carga.
As actuais sim, espero que em breve as SSB mudem essa premissa de vez.
Pelo que vamos sabendo as densidades energéticas kWh/kg são muitíssimo superiores (mais Wh por kg).

Por outras palavras, fico admirado se os camiões de longo curso utilizarem baterias nos próximos 20 anos (a ser esperançoso).
Quantos anos vai levar? Desconfio que menos do que o que julgam, ao ritmo a que as coisas continuam a progredir.
Desafio-vos a comparar o avanço nas baterias vs o avanço nas FC, e sendo como eu penso verdade que as FC receberam mais dinheiro que as baterias algum dia vão receber, é de espantar a escala dos avanços numa e noutra tecnologia. Sim as FC avançaram, mas nem 1/100 do que avançaram as baterias, sejamos realistas.
 

William Esteves

Not Shakespeare
Vamos fazer apenas as contas para 1 dia de trabalho, e que há dias que os motoristas conduzem mais (e de forma legal) que 8h... Vamos arredondar para 1000km de autonomia.

Consumo:
Para um camião de 44TON de PBC, com uma frente com cerca de 10m2, vamos apontar para um consumo extremamente ideal de 200kWh/100km (temos aqui no fórum 1 motorista de autocarros que tem peso bruto máximo legal de 19TON e já referiu ter feito ligeiramente abaixo dos 100kWh/100km em condições ideais, poucos passageiros, pouco trânsito, sem AC....)

200kWh/100km x 1000km = 2000kWh de baterias a bordo

A 400Wh/kg que é posteriormente ao "long term 350Wh/kg" referido no artigo, considerando também que este é o valor para o pack e não para as células, resultam em 5TON só para o pack das baterias... Se os 400Wh/kg forem para as células a situação piora ainda mais.
Em comparação, um trator de longo curso atual com cerca de 1300L de gasóleo a bordo pesa sensivelmente 8TON... E com um bom motorista e 44TON de PBC já fazem menos de 30L/100km...

Mas vamos mais à frente, e imaginar que tudo isto faz sentido económico, a engenharia é real e a penalização de carga mesmo a 400Wh/kg não é problema:

Carregamento:
O camião pernoita em média, umas 10h... Era preciso carregar o camião nestas 10h, o que iria implicar de grosso modo um carregamento a uma velocidade média de 200kW durante as 10h.

Multiplicando por um pequeno parque de descanso que permita 10 camiões, teria de haver no parque uma potência disponível de 2MW... E isto num parque pequeno, em condições ideais com um consumo que será perto de miragem...

Fora isto, junta também o facto de que hoje muitas vezes não há espaço para todos os camiões pernoitarem em segurança....

Para terminar vamos ao custo:
Carregar a 200kW certamente que não será barato, mas vamos fazer a conta ao consumo:
30L/100km, com o gasóleo a 1,5€/L (as grandes frotas obviamente que não pagam este valor, é bem menos) resulta em 45€/100km, dividindo isto por 200kWh resulta em 0,225€/kWh.

Ou seja, partindo do principio que o camião elétrico tem o mesmo custo que o equivalente a gasóleo, e adicionando todas as suposições acima referidas, é preciso haver pontos de carregamento a 200kW na AE com o kWh abaixo dos 0,225kWh para fazer sentido.

Vantagem das FC?
  • Não perdes carga, ganhar carga util
  • A infraestrutura é muito mais barata, não precisas de ter 1 carregador por camião, há cerca de 10 pontos de LNG em Portugal e não existem atualmente locais que não seja possível conduzir com um camião LNG
  • O abastecimento nas HRS pode ser feito por camião, a sua presença em locais ermos é tremendamente mais fácil

A eficiência não é tudo... Agora imagina as contas para transporte marítimo que são exponencialmente mais pesados e requerem autonomias bem maiores....
 

João Prates

Archie Bunker
Em termos de pesos em ordem de marcha, julgo que andaram ela por ela, a diferença não será significativa, que o MCI de um trator também não é propriamente leve...

E energia por depósito/carga estás a falar em 5.200 km de autonomia para um diesel de 1300L vs. uma bateria que só faz 1.000 km, é brutalmente inferior a bateria, mas se não implicar tempos de paragens exagerados tudo bem.

Falando em tempos de paragem, como é que em 24h do dia o camion roda 14 horas para parar só 10h? Não percebi essa parte... 2 turnos de 7 horas, será isso?
Desculpa a minha ignorância, mas eles não têm de fazer "x" paragens de "y" em "y" tempo com duração de paragem mínima de "z" minutos? Como é que isso fica nessas 10 h?

Potências de 2MW não sendo comuns nos parques LoL não são nada de extraordinário na indústria, não era por aí, bem distribuídos pelas AE não seriam problema.
Que dimensão costumam ter os parques de descanso? 20 camions? 30? tens ideia?

Confesso que tecnicamente me parece no fio da navalha, não é por acaso que o "caganço" todo do mr. Musk com o seu trailer nunca mais saiu do papel...
Mas só estarmos a falar dos valores que estamos e em long haul já dá que pensar... Se nessa gama ainda nos parece tudo miragem, nos transportes urbanos de distribuição porta a porta e nos média distância parece estar mesmo ali ao virar da esquina o "salto" se o quiserem dar.

Mas concordo contigo, parece um KO técnico por enquanto a tecnologia BEV neste tipo de transporte de longo curso pesado.
 

William Esteves

Not Shakespeare
De forma arredondada, a tara é:
-> Motor 13L, 1200kg
-> Caixa de velocidades, 250kg
-> Gasóleo para 1000km (para ser de igual para igual) ronda os 300L, 255kg
-> Sistemas de pós-tratamento dos gases de escape, 150kg

De grosso modo e dando alguma margem, 2000kg para toda a linha motriz... As 5TON acima seria apenas para o pack das baterias (a 400Wh/kg ao nível do pack), ficava a faltar motor, inversores, carregadores, etc...

Na prática a capacidade a bordo é benéfica para o frotista, para ter o menor custo possível com o mesmo (abastece dentro de portas a um preço muito bom).

Os tempos de paragem dos motoristas são algo complexos e permitem alguns dias com mais tempo de condução (e menos de descanso), pelo que para funcionar teremos de fazer as contas para o mínimo possível... Toma as 10h como valor indicativo...
A 2 motoristas complica mais ainda e alguns camiões fazem inclusivamente turnos por motoristas, em que param apenas 2 horas em média por dia... O camião parado, não gera receita...

Face ao parque, um de referência (e dos maiores) é o de Calais em que a capacidade do parque ronda os.... 300 camiões.

Face ao Tesla Semi, foi apresentado pouco depois do lançamento das células 2170 com inicio de produção em 2019... Entretanto estas baterias já tiveram pelo menos 2 versões melhoradas e foram apresentadas as 4680... Quase 3 anos depois onde anda? Não é o "production hell", é nem sequer existir o produto...

Em tempos, a Daimler disse que se o Semi fosse verdade que a Tesla tinha conseguido desafiar as leis da física ( Tesla Semi defies laws of physics and is passing us by if true, says Daimler's head of trucks - Electrek )... Não são declarações que se façam de animo leve...

Em circuito urbano? Claramente uma solução (se bem que ainda extremamente cara, a diferença de preço não é fácil de justificar), a engenharia já está lá.

Transporte regional? Talvez daqui a 10 anos... Hoje, só rotas bem definidas e pequenas...

Construção e transportes especiais onde há camiões a gastar 100~120L/100km e têm outro camião ao lado para os abastecer durante a viagem? Fica perto ou ainda pior que no longo curso...
 

Carlos Costa

Moderator
Mas concordo contigo, parece um KO técnico por enquanto a tecnologia BEV neste tipo de transporte de longo curso pesado.
A minha experiência de mais de 15 mil km acumulados a bordo de um camião de longo curso:p diz-me que a tecnologia de baterias atual não é viável para este tipo de exigência. Nem quero imaginar o tormento que será a gestão térmica das baterias destas máquinas, após centenas de km de condução em esforço, intercalados com horas de carregamento rápido!! A maioria das pessoas não faz a mais pequena ideia da quantidade absolutamente inacreditável de camiões que circulam por essa Europa fora, nem a quantidade de km que acumulam!! Já para não falar da rede de carregamento, que teria de ser colossal!!!
 
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Carlos Costa

Moderator
me fazem duvidar se BEVs serão mesmo o futuro...
Podem ser a melhor solução na actualidade, e acredito que sejam, mas que venham substituir os ICE...
Os ICE têm mais de um século de existência, com a evolução que se conhece, com níveis de eficiência muito baixos. Vamos dar tempo aos BEV, acredito que, em 10-15 anos, o salto será incrível. Acredito que serão a melhor solução para o transporte individual e colectivo de passageiros.
 

Pedro Lopes

Well-known member
Os BEV também, e já foram a tecnologia dominante no automóvel.
Verdade, mas depois a falta de autonomia e de uma tecnologia melhor de baterias, a par com a abundância e baixo preço do petróleo, ditaram o seu abandono durante um século. Presentemente, já havendo tecnologia elétrica e de baterias acessível, o automóvel elétrico fará o mesmo ao motor de combustão interna, isto é, torná-lo-á obsoleto, na minha opinião.
 

Carlos Costa

Moderator
Os BEV também, e já foram a tecnologia dominante no automóvel
Mas nunca foi uma aposta continuada, dado que o petróleo chegou e falou mais alto. Agora o impulso é completamente diferente, naturalmente apoiado por tecnologia muito mais avançada, e consolidada, e por necessidades imperiosas de controlo de poluição. Hoje é possível fazer uma vida sem problemas com um BEV, com a vantagem de ser melhor que um ICE a todos os níveis!! Imaginem como será daqui a uma década!!
 

João Crisóstomo Afonso

Well-known member
Cavalgamos a onda da inevitabilidade, por consequência somos pioneiros. Isto para alguns. Para outros conta o exemplo.
Contagiar os que permanecem fieis ao motor a petróleo não é fácil, mas andando pela estrada (e sobretudo pela cidade) poluindo pouco ou nada, inevitavelmente faz mossa, suscita interesse. É este interesse que o nosso exemplo capitaliza.

Crisóstomo
 

João Prates

Archie Bunker
Alguma coisa me diz que a preguiça vai falar mais alto, e o abastecimento super rápido de FCVs vai prevalecer sobre os carregamentos lentos dos BEVs.
De uma certa forma o que se passou com o petróleo vai-se repetir com o hidrogénio, e os BEV vão voltar a cair em desuso... pode ser que me engane...

Se isso acontecer espero ao menos que a produção de H2 seja 100% limpa.
 

Telmo Salgado

Moderator
os BEV vão voltar a cair em desuso

Em muitas aplicações, e para imensos perfis, os BEV vieram para ficar, disso não há qualquer dúvida.
Insisto na visão de um futuro leque de opções, em que cada tecnologia está lá com o seu lugar e aplicação.(y)
 

João Prates

Archie Bunker
Anda por aí um BEV que já "atesta" em 16 min... Lento??? 😂
A que preço?

Vê lá bem a média de custo/preço dos automóveis do nosso parque, e a idade deles, e diz-me lá em que patamar se encontra esse BEV face à média do parque automóvel.
E depois vê o preço que os operadores dos postos de carregamento cobram para satisfazer a potência máxima de carregamento desse BEV, e faz contas.

Depois junta-lhe a degradação das baterias, que para se degradarem menos tens de operar numa janela de SoC reduzida, i.e. andar pouco ou possuir baterias muito sobre-dimensionadas para a janela que se utiliza, junta a evolução tecnológica dos BEV (e FCV) e tens um carro que ao fim de 10 anos é um pisa papéis que ninguém quer.

A questão é que a gasolina e mais ainda o diesel são combustíveis com uma densidade energética brutalíssima, em escassos segundos bombeias para dentro do depósito mais energia potencial que no melhor BEV em largos minutos, e a malta tem preguiça, não quer "ficar minutos na bomba", quer parar, levar 1 ou 2 minutos a encher e zarpar.

O H2 tem uma densidade energética igualmente brutal, consegues a mesma performance em energia carregada por unidade de tempo parado, e no final do dia acho que é isso que vai mandar e falar mais alto, mas o tempo dirá.

Para mim não faz grande sentido, porque num BEV posso produzir a eletricidade em casa com PV e abasteço de borla e totalmente isento de emissões em 99% do tempo, porque raramente irei abastecer em viagem.

Mas para quem anda na estrada o dia todo e faz grandes tiradas ao volante, não estou a ver que seja prático teres toda a frota automóvel do mundo a ter de parar de 200 em 200 ou de 300 em 300 km para ficar 16 minutos a carregar... desculpa lá... é que não estou mesmo a ver. Rolar em férias é uma coisa, em trabalho é outra totalmente diferente.
 

João Prates

Archie Bunker
Insisto na visão de um futuro leque de opções, em que cada tecnologia está lá com o seu lugar e aplicação.
Yup, concordo, mas apenas estou a referir que começo a pensar que a maioria vai ser FCV, com os BEV relegados para utilizações privadas e de lazer.
Para mim, i.e. para o meu use case decididamente prefiro BEV de longe, mas na maioria dos casos FCV vai fazer mais sentido, julgo eu, mas isto são suposições.
 

Carlos Costa

Moderator
E quanto custa um FCV? Os poucos que conhecemos são bastante mais caros que os melhores BEV atuais (dentro da mesma gama).

E depois vê o preço que os operadores dos postos de carregamento cobram para satisfazer a potência máxima de carregamento desse BEV, e faz contas.
A Ionity tem um modelo de negócio que custa a entender, mas é expectável que venha a existir concorrência, com preços mais competitivos. Aliás, o recente PCUR de Santarém é um exemplo disso. 160 kW não darão para atestar em 16 min, mas uns 20-25 min já serão suficientes.
A questão é que a gasolina e mais ainda o diesel são combustíveis com uma densidade energética brutalíssima, em escassos segundos bombeias para dentro do depósito mais energia potencial que no melhor BEV em largos minutos, e a malta tem preguiça, não quer "ficar minutos na bomba", quer parar, levar 1 ou 2 minutos a encher e zarpar.
Não diria que é preguiça, mas antes falta de outro tipo de coisas, nomeadamente uma infraestrutura de carregamento adequada. Há muitas empresas que começam a apostar nos BEV, e isso também é fundamental para mudar mentalidades.
Mas para quem anda na estrada o dia todo e faz grandes tiradas ao volante, não estou a ver que seja prático teres toda a frota automóvel do mundo a ter de parar de 200 em 200 ou de 300 em 300 km para ficar 16 minutos a carregar... desculpa lá... é que não estou mesmo a ver.
Também nunca defendi tal coisa! Acho que o H2 será uma boa solução para o transporte ligeiro e pesado de mercadorias, mas também há que perceber que não é uma tecnologia isenta de limitações.
 
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