A Pakson járt CaetanoBus H2.City Gold hidrogénbusz főbb jellemzői

Néhány napja számoltunk be arról, hogy egy rövid, háromnapos tesztfutás erejéig hazánkban – egész pontosan Pakson – is bemutatkozott a CaetanoBus hidrogénhajtású városi busztípusa, amely Európában mostanság egyre nagyobb sikereket ér el. Kontinensünk nyugati felén már több, mint 300 hidrogén üzemanyagcellás autóbusz szolgálja az utazóközönséget, és számuk némi túlzással napról-napra nő. A hajtásmód tehát nem számít már akkora technikai csodának, mint egykor, ám Kelet- és Közép-Európában továbbra is gyerekcipőben jár a technika bevezetése a közösségi közlekedésbe. Ennek elősegítésére indult útjára a hidrogénbuszok európai elterjedését célzó, uniós finanszírozású JIVE 2 program (Joint Initiative for Hydrogen Vehicles Across Europe) tesztkörútja a régióban. A roadshow keretében látogatott el Szlovénia, Horvátország, Csehország és Szlovákia után Magyarországra is a CaetanoBus és a Toyota közös hidrogénhajtású modellje is, amit a napokban közelebbről is szemügyre vettünk.

A Magyarországon most először kipróbálható CateanoBus H2.City Gold még 2019-ben debütált a piacon, elsőként 10,7 méter hosszú jobbkormányos kivitelben. Azóta már több, mint 80 darab talált gazdára belőle, ezek elsöprő része – összesen 56 kocsi – Németországban. A típus második legnagyobb vásárlójának Spanyolország számít 14 átvett példánnyal, ezen kívül Franciaországba 4, Portugáliába és Szaúd-Arábiába 2-2, Dániába és Új-Zélandra pedig 1-1 darab került mostanáig. Egyébként a kizárólag akkumulátorokra hagyatkozó e.City Gold változat esetében sem panaszkodhat az eladásokra a gyártó (205 darab), a szintén a portugáloknál készülő e.COBUS repülőtéri elektromos apron-buszokból pedig 85 példányt értékesítettek eddig világszerte.

A Paksra érkezett H2.City Gold típust a CaetanoBus és a portugál buszgyártóban időközben résztulajdont szerzett Toyota közös fejlesztéseként emlegetik a sajtóban, a japán óriásvállalattól származó üzemanyagcellás hajtásrendszerre utalva. A Toyota a személyautók között a tüzelőanyag-cellás hajtásmód egyik úttörőjének számít, az autóbuszos szegmensben viszont csak az utóbbi években tett komolyabb lépéseket, bár azért a cég haszonjárműves leányvállalataként működő Hino révén eddig sem állt távol a buszok világától. Hazájában a Toyota a 2017-ben bemutatott Sora típussal képviselteti magát a hidrogénbuszok mezőnyében, ez azonban meglehetősen kevés közös vonást mutat az Európában kínált, Toyota emblémával is felékesített CaetanoBus termékkel: többek között a hidrogéntartályaik, a vontatási akkumulátoraik, a villanymotorjaik, sőt, maguk az üzemanyagcellák sem azonosak.

Szintén lényeges különbség a két típus között az alapjaiban eltérő építésmód: a CaetanoBus H2.City Gold önhordó konstrukció alumíniumötvözet vázszerkezettel, teljes hosszban alacsonypadlós (low floor) belső térrel és akár három teljes szélességű utasajtóval, 2-2-2 elrendezésben. Tesztbuszunk fedélzetén 35 utasülés található – háromajtós konfigurációval ez a típushoz elérhető maximumot jelenti -, végig 2+2 soros elrendezésben. Emiatt a belső tér kissé szűkösnek érződik, különösen a jármű végében, illetve elöl, a vastag ablakoszlopokkal körülvett töltőcsatlakozónál érezhető bunkerszerű hatás. Egyébként a belső teret egyszerű, de tetszetős és igényesen kivitelezett megoldások jellemzik, a világoskék üléskárpitok szépen harmonizálnak a külső színvilággal, na és persze nem maradt el a parkettahatású padlóburkolat és a szálcsiszolt kapaszkodók közkedvelt párosítása sem – utóbbiak kapcsán említést érdemel, hogy a jobb takaríthatóság érdekében a csöveket minden esetben az ülésekhez vagy oldalfalakhoz rögzítették. A demóbuszt ezen kívül olyan látványos extrákkal is felszerelték, mint a hagyományos visszapillantó tükröket kiváltó kamerarendszer, a párnázott deréktámasz a peronrészen, vagy az utazóközönség mobil eszközei számára fenntartott USB-csatlakozók – ezeket az üléspárok között találjuk, ami talán a legpraktikusabb pozíció a használhatóság szempontjából. A járművezető a jól bevált, számos más buszgyártó (Iveco/Heuliez, Ikarus, Switch Mobility, MAZ, stb.) által is használt ACTIA Podium 2 típusú műszerfal mögött foglal helyet.

A H2.City Gold igazi különlegességét azonban természetesen a hajtáslánc jelenti. A jelenleg kétféle, 10,7 és 12 méteres szóló hosszváltozatban elérhető típusba – idén érkezik a csuklós verzió is – a Toyota Mirai személyautóból származó moduláris hidrogéncellás rendszer került, amely bővíthetősége révén a haszongépjárművekben is alkalmazható. A Mirai felnagyított rendszerével egyébként nem csak itt találkozhatunk, ez az üzemanyagcella kerül ugyanis a hamarosan bemutatkozó, hidrogén üzemanyagcellás hatótávnövelővel kiegészített Mercedes-Benz eCitaro REX-be is.

A portugál hidrogénbuszba szerelt második generációs cellamodul névleges teljesítménye 60 kW, de a hírek szerint 2023 második negyedévétől ez az érték 70 kW-ra emelkedik. A hűtőfolyadék nélkül 240 kg tömegű, kifejezetten haszonjárművekhez fejlesztett, 1270 mm hosszú, 630 mm széles és 410 mm magas japán üzemanyagcella 50%-ot meghaladó hatásfokkal működik, becsült élettartama pedig 40 000 üzemóra a gyáriak elmondása szerint. Az üzemanyagcella, amely -25°C-ig nem igényel különösebb fűtést, vagy melegen tartást, a tető legvégén kapott helyett, közvetlenül a légkondicionáló tetőegysége mögött. Az A- és a B-tengely vonala között, szintén a tető került elhelyezésre az öt darab Hexagon Agility gyártmányú, egyenként 312 literes, karbonszálas erősítésű Type 4-es kompozit hidrogéntartály, amely összesen 37,5 kg hidrogéngáz tárolását teszi lehetővé, 350 bar nyomáson. A jármű működése során az üzemanyagcella által előállított villamos energia átmenetileg egy pufferként szolgáló akkumulátorcsomagban kerül eltárolásra a felhasználásig. A három darab Forsee Power Pulse 15 típusú akkumodulból felépülő, 44 kWh összkapacitású lítium-titanát-oxid (LTO) akkupakkot – amely az NMC kémiájú energiatárolókhoz képest szerényebb fajlagos energiatároló képességgel bír ugyan, de jóval több töltési-lemerítési ciklust elvisel – a mellső tengely előtt találjuk, közvetlenül a gépkocsivezető felett. Az akkumulátor CCS Type 2 csatlakozón keresztül külső forrásról is tölthető. A jármű mozgásához szükséges energia ebből az akkupakkból kerül Siemens ELFA 2 villamos hajtásrendszeren keresztül egy 180 kW csúcsteljesítményű, központi elhelyezésű állandómágneses Siemens szinkronmotorhoz, amely a B-tengely mögött baloldalt található.

A hidrogéngáz betöltőnyílása a menetirány szerinti jobb oldalra, közvetlenül az A-tengely fölé került. A teljes újratöltés hozzávetőlegesen 9-10 percet vesz igénybe, a külső hőmérséklet és a kezdeti nyomás függvényében. A betöltőnyílás ajtajának nyitásakor a rendszer azonnal leállítja az autóbuszt, ha ezt a gépkocsivezető esetleg nem tette volna meg. A töltőfej a csatlakozás után mechanikusan rögzíti magát, és a töltőcsonk melletti jeladó segítségével infravörös adatkapcsolatot is létesít a járművel, ezen keresztül kommunikál a kútoszlop és az autóbusz fedélzeti rendszere a töltési folyamat során. Ha a rendszer bármilyen kritikus értéket észlel, a szükség esetén akár le is állíthatja töltést.

A gyártó közlése szerint a H2.City Gold hatótávolsága 400 kilométer körül alakul a teljes tartálykapacitás felhasználásával, hidrogénfogyasztása pedig az üzemi körülményektől függően 6-9 kg/100 kilométer. A paksi teszt első napján igen kedvező értéket produkált a demóbusz, ugyanis 31,3 km/h-s átlagsebességgel haladva 166,3 km-t teljesített. Ezen idő alatt összesen 10,577 kg hidrogéngázt használt el, ami 6,36 kg/100 kilométeres átlagfogyasztást jelent; ebből 3,75 kg fordítódott a jármű mozgatására, 2,61 kg pedig a fűtésre. A fűtés energiaigénye az első napon 5 °C-os külső hőmérséklet mellett 80,4 kWh volt.

Az autóbusz paksi próbafutásához a Messer Hungarogáz Kft. biztosítta a megújuló energiával előállított zöld hidrogént. A rendezvény helyszínén demnstraciós céllal ugyan felállítottak egy hidrogéntöltő állomást, ám a jármű töltése mégsem arról, hanem a Paksi Közlekedési Kft. telephelyén pótkocsira szerelt gázszállító tartályokból történt 200 bar nyomással. A rendezvényen elhangzott, hogy egy kiépített, mindkét bevett töltési – 350 és 700 baros – nyomást kiszolgáló hidrogéntöltő állomás energiaigénye 150 kWh, melyből a 900-1000 baros nyomást létrehozó ionkompresszor 110 kWh-át igényel, a fennmaradó 40 kWh pedig a gáz -40 °C-os hűtéséhez és az egyéb rendszerek üzemeltetéséhez szükséges.

A tesztüzem kapcsán persze számos kérdés felmerült, amelyek közül az egyik legfontosabb talán az, hogy egy ilyen hajtásmóddal szerelt jármű üzemeltetése mennyire lehet kifizetődő egy közlekedési vállalat számára. A választ nem nehéz kitalálni, de nyilvánvaló, hogy azok a társaságok, amelyek napjainkban hidrogénbuszok forgalomba állítása, vagy akár csak tesztelése mellett döntenek, ezt ma még az esetek döntő többségében nem anyagi, hanem elsősorban környezetvédelmi megfontolásból teszik.

A hidrogénhajtású autóbuszoknak manapság még igen magas a bekerülési költsége, egy szóló jármű vételára típustól függően akár 6-800 ezer euró, egy csuklósé pedig 1 millió euró körül is mozoghat, emellett az üzemeltetésükhöz szükséges, rendkívül energiaigényes töltési infrastruktúra telepítése is horribilis összegekbe kerül. Ennek ellenére azt láthatjuk, hogy főként a hidrogénhajtású járművek szélesebb körű bevezetésére indított uniós és állami projekteknek köszönhetően Európában egyre több üzemeltető dönt úgy, hogy ilyen autóbuszokat szerez be, néhány speciális kivételtől eltekintve egyelőre még csak kísérleti jelleggel. Európában az elmúlt 10 évben több mint 300 hidrogénbusz állt forgalomba, de az ilyen hajtásrendszerrel szerelt járművekkel kapcsolatban egyelőre még mindig sok a kihívás és az üzemeltetésük is korlátozott. A problémahalmaz egyik legkardinálisabb eleme, hogy beszerzésük és üzemeltetésük lényegesen drágább, mint hagyományos meghajtású társaiknak – nagyságrendileg egy hidrogénbusz megvásárlása és fenntartása jelenleg még háromszor drágább, mint egy belső égésű motorral szerelt városi autóbusz költségei. Emellett ma még a töltőhálózat kiterjedtsége és a szükséges karbantartási infrastruktúra rendelkezésre állása is erős korlátozó tényezőként jelenik meg. Európában jelenleg alig több mint 230 hidrogénkutat találunk, ennek oroszlánrészét, bő 100 darabot Németország tudhatja magáénak – nem véletlen, hogy amint fentebb láthattuk, a CaetanoBus H2.City Gold számára is ez ma a legfontosabb piac.

A másik hátránya a hidrogénhajtású járműveknek, hogy a hidrogéngáz energiájának csupán valamivel több, mint a fele fordítható a jármű hajtására, a többi elvész a lezajló elektrokémiai reakció (fordított elektrolízis) során. Egy üzemanyagcella hatásfoka közel 60%, a teljes hajtásláncé pedig körülbelül 45%, ami nagyjából megfelel egy dízelmotoros járműének, ahol az üzemanyag energiatartalmának alig több mint 40%-a alakítható mozgási energiává. Ezzel szemben ideális körülmények között egy akkumulátoros villanybusz energiahatékonysága akár elérheti a 90%-ot is – igaz, cserébe viszont jellemzően jóval több, lítiumot és ritkaföldfémeket igénylő akkumulátorra van szükség hozzájuk.

Természetesen az üzemanyagcellás hajtás is (hasonlóan az akkumulátoros villanybuszokhoz) csak akkor tekinthető igazán zöldnek és akkor beszélhetünk ténylegesen zéró emissziós közlekedésről, ha maga a hidrogén is zöld forrásból származik, és az előállításához felhasznált energiát is környezetbarát módon termelik meg. Jelenleg 1 kg zöld hidrogén gyártási költsége Európában, régiótól függően 3-8 euróba kerül, a német és az osztrák piacon 10-12 euró környékén juthatnak hozzá a végfelhasználók. Az ún. szürke, fosszilis energiahordozókból származó hidrogén némileg olcsóbb, ennek előállítási költsége 1-2 euró/kg környékén mozog, de ha valamely fuvarozó tényleg úgy dönt, hogy beruház az ilyen hajtásmódba, az jellemzően nem azért teszi, hogy csak lokálisan legyen szén-dioxid semleges. A paksi tesztfutás eredményeiből viszont jól látszik, hogy nem is igazán az üzemanyagköltségekkel van probléma, hiszen egy gyors fejszámolás után elmondható, hogy a jármű által 100 kilométeren felhasznált hidrogén ára nagyságrendileg megegyezik egy kb. 35-40 literes átlagfogyasztású dízel autóbusz 100 kilométerre vetített üzemanyagköltségével. A hidrogénbuszok üzemeltetési költségeinek csökkenése a szakértők szerint először a buszok árában fog jelentkezni, s emellett 2030-ig a hidrogén tüzelőanyag árában is 35%-os mérséklődést vetítenek előre.

Fotók: Garamvölgyi Gergő