Lanciato il prototipo di un camion elettrico a celle a combustibile alla prima fiera dell'innovazione AMTA

Nell'affrontare la transizione energetica per l'autotrasporto su strada in Canada, l'Alberta Motor Transport Association (AMTA) ha prestato particolare attenzione al ruolo che l'idrogeno può svolgere. Alla prima edizione dell'AMTA Industry Innovations Expo di settembre, l'organizzazione ha dedicato particolare attenzione al suo lavoro sui veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno (FCEV). Tra questi, il lancio ufficiale del camion Classe 8 dell'Alberta Zero Emissions Truck Electrification Collaboration (AZETEC).

Il camion AZETEC in mostra all'AMTA Industry Innovations Expo a settembre 2024. (Foto: AMTA)

"Questa iniziativa da 22 milioni di dollari canadesi, supportata da 7,3 milioni di dollari canadesi di finanziamento iniziale da parte di Emissions Reduction Alberta, rappresenta uno sforzo collaborativo di 15 partner diversi nei settori dell'energia, della tecnologia e dei trasporti", ha affermato Tim Bennett, presidente del consiglio di amministrazione di AMTA, all'inaugurazione dell'expo.

Vantaggi del carico utile canadese

Oltre al sistema di alimentazione a idrogeno, Bennett ha affermato che il camion AZETEC è unico anche in termini di carico utile.

"Il camion AZETEC rappresenta un'innovazione come primo veicolo pesante a celle a combustibile a idrogeno al mondo progettato per supportare i pesi canadesi", ha affermato Bennett. "Gli attuali veicoli a celle a combustibile costruiti secondo le specifiche statunitensi richiedono alle flotte canadesi di ridurre i carichi utili fino al 41%. I camion AZETEC risolvono questo problema. Consentono il trasporto merci a piena capacità con i pesi canadesi, pur essendo progettati per affrontare le sfide dei trasporti invernali e a lunga distanza."

David Layzell, professore presso l'Università di Calgary e direttore dell'iniziativa Canadian Energy Systems Analysis Research (CESAR), ha affermato che i camion elettrici a batteria (BE) tendono ad avere un peso lordo (GVWR) più elevato rispetto ai loro omologhi FCEV. Tuttavia, il camion AZETEC è destinato a cambiare le cose.

"Questo è ciò che rende il camion AZETEC diverso", ha affermato. "In pratica, il camion AZETEC ha un peso lordo di circa 63,5 tonnellate e sta iniziando a rientrare in quella fascia di prezzo di cui l'Alberta [ha bisogno] e di cui abbiamo bisogno in Canada, ovvero veicoli in grado di percorrere centinaia e centinaia di chilometri tra un rifornimento e l'altro".

I veicoli a celle a combustibile affrontano gli ostacoli

Layzell ha osservato che i camion Classe 8 alimentati a gasolio in Canada sono responsabili del 5% delle emissioni di gas serra (GHG) del Paese e del 19% delle emissioni totali dei trasporti. Per mitigare questo problema, sono necessarie alternative che, a suo dire, devono essere credibili, convincenti e in grado di raggiungere questo obiettivo.

"I veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno hanno il potenziale per affrontare questa sfida, soprattutto in una provincia come l'Alberta e in un paese come il Canada", ha affermato Layzell.

Citando i vantaggi generali che li rendono possibili, come la produzione canadese di celle a combustibile e la produzione di idrogeno dal gas naturale e dall'elettrolisi, Layzell ha affermato che ci sono solide argomentazioni a favore dei veicoli a celle a combustibile come alternativa al diesel.

"I veicoli elettrici a celle a combustibile sono più efficienti dei motori a combustione interna nel convertire il carburante in movimento", ha affermato Layzell. "Inoltre, in un'economia dell'idrogeno matura, dovrebbe essere possibile offrire un trasporto merci a zero emissioni a un costo simile o addirittura potenzialmente inferiore a quello attuale."

Progettazione di fogli puliti

Parlando delle origini del camion AZETEC del 2019, Jeff Grant, vicepresidente delle soluzioni di trasporto per il fornitore canadese di soluzioni energetiche a idrogeno HTEC, ha affermato che i collaboratori hanno dovuto ripartire da zero.

"Non avevamo OEM disposti a lavorare sul ciclo di lavoro e sui pesi per cui questo camion è progettato", ha affermato. "Quindi, fin dall'inizio, abbiamo dovuto creare il team del veicolo e progettare il veicolo da zero. Abbiamo dovuto creare un'infrastruttura che sfruttasse alcune delle risorse esistenti. È stato un po' come 'partire da zero'".

Grant ha definito il progetto AZETEC un catalizzatore per il trasporto a idrogeno su strada in Alberta.

"Grazie al fatto che siamo riusciti a ottenere un certo slancio, siamo riusciti a ottenere un certo sostegno dal governo, a mettere in atto un'infrastruttura iniziale", ha affermato.

Grant ha aggiunto: "Edmonton [Alberta] è diventata un vero e proprio polo per l'idrogeno nei trasporti. E mi piace pensare che il progetto AZETEC abbia contribuito a far partire tutto così rapidamente".

Sono richiesti due assi

Uno dei partner che ha collaborato ai progetti AZETEC è stato il produttore di sistemi di propulsione Dana. Steve Slesinski, direttore della pianificazione globale dei prodotti di Dana, ha affermato che il contributo principale dell'azienda al camion AZETEC è stato il sistema di propulsione elettrica.

I collaboratori del progetto AZETEC sono ritratti davanti al prototipo all'AMTA Industry Innovations Expo. (Foto: AMTA)

"Lo chiamiamo asse elettrico Zero-8", ha detto. "Sotto il camion, si può vedere il grande asse elettrico che aziona il veicolo. Abbiamo anche i motori, gli inverter, i controller e un secondo asse motore, che è unico nel suo genere."

Slesinski ha spiegato che i due assali erano necessari per soddisfare i requisiti di peso necessari per il successo del progetto. Ha aggiunto che una sfida particolare è stata l'integrazione degli assali elettrici, poiché uno è un assale a tre velocità e l'altro è un assale a velocità zero.

Ma questa non è stata l'unica sfida, ha affermato Slesinski, riecheggiando Grant nel dire che il progetto richiedeva un notevole pensiero originale.

"In realtà, abbiamo dovuto inventare molte cose al volo, man mano che andavamo avanti", ha detto Slesinski. "Siamo riusciti a installare sul veicolo un sistema di celle a combustibile ad alta energia. E abbiamo portato a termine molti aspetti tecnici, come l'installazione di due assi motori su un veicolo e il coordinamento della risposta di questi assi in termini di controllo elettronico della stabilità, i sistemi APS, il tutto nel rispetto dei requisiti canadesi sui sistemi di sicurezza per i veicoli non convenzionali".

Il camion AZETEC è alimentato da quattro moduli di potenza a celle a combustibile FCMove-HD da 70 kW forniti da Ballard Power Systems.

"All'inizio, questo progetto era in fase di sviluppo per l'utilizzo in applicazioni per autobus", ha affermato Cara Startek, vicepresidente delle soluzioni tecnologiche e della gestione dei programmi di Ballard. Ha aggiunto: "Quando siamo stati contattati da questo team e ci è stata posta l'incredibile sfida di realizzare qualcosa per un camion, abbiamo preso quel prodotto nel suo attuale stato di sviluppo e lo abbiamo inserito in un camion. Ora lo facciamo, non allo stesso livello o con la stessa portata di questo veicolo, ma è stato dimostrato per le applicazioni su camion".

Ulteriori ostacoli alla commercializzazione

Jamie Ally, CEO di Elemental Trucks, produttore di camion elettrici a idrogeno con sede a Toronto, Ontario, in precedenza lavorava per Almon Equipment, sempre di Toronto. Durante il suo periodo in Almon, Ally ha collaborato con Ballard per sviluppare e integrare i sistemi di autonomia estesa a idrogeno sul camion AZETEC. Ha affermato che Elemental Trucks è ora pronta a iniziare a produrre veicoli elettrici a celle a combustibile commerciali.

"Quando le informazioni sul progetto AZETEC hanno iniziato a diffondersi, abbiamo iniziato a essere contattati da aziende alla ricerca di camion a zero emissioni da 63,5 tonnellate", ha affermato Ally. "E noi eravamo gli unici coinvolti nella loro costruzione, come parte di questo team. Ecco perché abbiamo lanciato Elemental Trucks".

Ha aggiunto che la lentezza della commercializzazione dei veicoli a zero emissioni in Nord America rappresenta un ostacolo che il settore deve superare.

"In Canada, abbiamo un incredibile vantaggio tecnologico", ha affermato Ally. "Siamo leader tecnologici riconosciuti a livello mondiale nel campo delle celle a combustibile e dell'idrogeno, ma la loro diffusione è stata relativamente bassa, quindi dobbiamo trovare un modo per risolvere questo problema".

Secondo Ally, nel 2023 in Cina sono stati prodotti 3000 camion alimentati a celle a combustibile, mentre in Nord America questo numero si riduce a decine.

"Per mantenere il nostro primato tecnologico, dovremo trovare un modo per aumentare drasticamente la domanda e la produzione", ha affermato. "E un aspetto che emerge sempre quando si parla di commercializzazione è il costo: il costo totale di proprietà del camion e il costo di acquisto del veicolo. Il costo è ancora un po' alto, ed è nostro compito, come settore, ridurlo".

Recology testa il primo veicolo FCEV per la raccolta dei rifiuti nel Nord America La sperimentazione mira a confermare che i veicoli a zero emissioni hanno la potenza e l'autonomia necessarie per completare i percorsi di raccolta e trasportare carichi pesanti.

Motore a celle a combustibile per impieghi gravosi di Ballard Presentato all'ACT Expo, FCmove-XD si trova nel vano motore