Os veículos elétricos a bateria (BEV) já estão a ter o seu momento, seja nos ligeiros de passageiros e de mercadorias, trotinetes, autocarros, bicicletas ou motos. No entanto, os veículos elétricos a célula de combustível (FCEV – Fuel Cell) persistem em ter mais dificuldade em encontrar o seu caminho. Quais são as principais barreiras e em que cenários é que os veículos a hidrogénio podem fazer parte de uma rede de transporte sem emissões?
O relatório da IDTechEx sobre “Veículos Elétricos a Célula de Combustível 2024-2044” olha para esta temática o mercado de FCEV, estimando que os veículos elétricos a célula de combustível representarão apenas 4% dos veículos de emissão zero nas estradas em 2044, mas a oportunidade é maior em certos segmentos de mercado.
Automóveis de passageiros
O crescimento do mercado de automóveis de passageiros para células de combustível tem sido em grande parte impulsionado pela Toyota e Hyundai, isto após a saída de cena do Clarity da Honda em 2021. Muitos outros fabricantes investiram significativamente nesta tecnologia nos últimos 30 anos, incluindo Ford, GM, Volkswagen, Daimler e BMW. Toyota e Hyundai foram responsáveis pela grande maioria das vendas globais de automóveis FCEV em 2021 e 2022, com cerca de 15.000 unidades vendidas em cada ano, indica esta análise da IDTechEx.
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Os carros BEV tiveram um ano bom em 2023, com a IDTechEx a calcular que se tenham vendido mais de 10 milhões de viaturas BEV a nível global. Em 2022, os FCEV representaram apenas 0,2% das vendas de automóveis de emissão zero, com vendas ligeiramente decrescentes 2021. Apesar dos benefícios de alcance longo e reabastecimento rápido, os FCEV não avançaram, nem de perto, como os BEV.
Segundo a IDTechEx, os principais fatores para isso foram a falta de infraestrutura de reabastecimento de hidrogénio, o custo do hidrogénio e o custo dos veículos. Qualquer sucesso até agora foi impulsionado por substanciais incentivos governamentais e dos próprios construtores, com o preço inicial do veículo a ser fortemente subsidiado e, em alguns casos, o custo do combustível a ser coberto por um longo período de tempo.
De acordo com estimativas da IDTechEx usando custos aproximados do gasóleo, eletricidade e hidrogénio na Califórnia em 2023, um Tesla Model 3 poderia custar cerca de US $0,04/milhas em comparação com um Toyota Mirai a US $0,21/milhas, que está até acima de um carro a gasolina a US $0,15/milhas. Haverá variações significativas nessas cifras dependendo de muitos fatores, incluindo a região, mas dado o maior custo inicial para um FCEV em comparação com veículos de combustão interna e os BEV, um custo operacional mais elevado torna difícil a aceitação de carros FCEV pelos consumidores, refere esta análise.
Outra preocupação importante salientada é a falta de estações de abastecimento de hidrogénio; até junho de 2023, havia aproximadamente 1.100 estações globalmente. Embora seja mais do dobro do número em 2019, ainda não é suficiente para que os consumidores se sintam confortáveis com o reabastecimento, conclui o relatório.
A IDTechEx espera que as vendas de automóveis FCEV cresçam a longo prazo com uma maior disponibilidade geral de hidrogénio noutras aplicações e um impulso dos governos apostados em criar uma economia do hidrogénio, mas os FCEV permanecerão uma ínfima parte do mercado de automóveis de passageiros de emissão zero, sentencia este documento.
Veículos comerciais leves
A situação com veículos comerciais ligeiros (LCV) ou furgões é semelhante ao mercado de automóveis, mas o argumento contra os FCEV pode ser ainda mais forte, na perspetiva destes analistas. O custo total de propriedade (TCO) é o principal impulsionador para LCV; combinado com o facto de que as autonomias típicas dos BEV são suficientes para a grande maioria dos ciclos de condução de LCV, a necessidade de autonomias maiores e reabastecimentos mais rápidos de FCEV é em grande parte anulada, referem estes especialistas. O único caso de utilização viável – realça a investigação – pode ser para entregas feitas por camiões para longo curso. Portanto, “a única oportunidade de crescimento para veículos comerciais a hidrogénio a curto prazo está em regiões com um forte impulso do governo para a economia do hidrogénio e em rotas de maior alcance”, refere a análise.
Análise da IDTechEx disponível aqui.
Autocarros
Embora existam autocarros FCEV comercialmente disponíveis, o seu custo inicial é consideravelmente mais elevado do que os bus BEV e não é competitivo em preço com a tecnologia de motores a combustão interna (ICE), salienta esta análise. Embora os autocarros FCEV sejam viáveis, estejam a melhorar e possam tornar-se competitivos em custo com os autocarros BEV, “a grande questão não respondida e enfrentada pelas tecnologias de células de combustível é como produzir hidrogênio ‘verde’ suficiente para torná-las viáveis”, refere a análise.
Os analistas acrescentam que a “tecnologia FCEV está a perseguir um alvo em movimento, pois os autocarros BEV também estão a melhorar (ao nível das baterias e infraestrutura de carregamento), pelo que os autocarros FCEV terão dificuldade em alcança-los [aos bus BEV]”. Como resultado, a IDTechEx prevê uma baixa penetração de autocarros urbanos FCEV, restrita a um número limitado de países que investem pesadamente na construção de infraestrutura de hidrogénio e nas rotas de autocarros que são inviáveis para a operação de um bus BEV. Pode haver maior potencial para os FCEV no mercado de autocarros interurbanos, acrescenta o estudo.
Camiões
Ao falar sobre FCEV, o mercado de camiões geralmente é visto como o de maior oportunidade, aponta a IDTechEx. A necessidade de transportar baterias muito grandes pode limitar a autonomia geral e a capacidade de carga dos camiões BEV, no entanto, se nos lembrarmos que a Tesla já demonstrou que o seu Semi pode fazer na casa dos 800 km com o seu Semi, essa condicionante dos BEV pode retirar algum espaço de manobra aos camiões FCEV. O facto é que a eletrificação de transportes pesados de mercadorias está possivelmente num estágio mais inicial, com os camiões elétricos a representarem menos de 1% do mercado europeu em 2022.
Lembrando que “os custos operacionais são importantes para os camiões”, a IDTechEx afirma que o custo e a disponibilidade de hidrogénio verde de baixo custo ainda não estão perto do necessário para uma operação zero emissões económica de uma frota de camiões Fuel Cell: “A eficiência geral também deve ser considerada, começando pela eletricidade gerada a partir de uma fonte renovável; com um camião BEV, cerca de 75% dessa energia chega às rodas do camião, enquanto para um camião FCEV, esse número cai para cerca de 25%”. Segundo este documento, uma maior adoção de carregamento em megawatts também significa que os camiões BEV podem carregar mais rapidamente durante as pausas dos seus motoristas, limitando ainda mais a necessidade de autonomias maiores.
Mas significa isto que, afinal, contra as expectativas, os pesados de mercadorias Fuel Cell não são tão promissores? Este estudo diz que “ainda haverá rotas de longa distância e ciclos de condução que serão difíceis de alcançar com um pesado de mercadorias BEV. A Daimler demonstrou uma rota de 1000 km com o seu caminhão FCEV em 2023, mostrando o que poderia ser possível”. Embora a IDTechEx preveja que os BEV também serão a solução dominante no mercado de camiões de emissão zero, “certamente há uma maior oportunidade para os FCEV aqui do que noutros segmentos de transporte rodoviário”, com a IDTechEx a prever que os camiões FCEV representarão 19% do mercado de camiões pesados de emissão zero em 2044.