Wat brengt de toekomst voor waterstofmobiliteit?

Is waterstof een manier om onze afhankelijkheid van olie te verminderen? Ben White spreekt met enkele van de hoofdrolspelers die de traagheid achter de acceptatie van de brandstof in stand houden, onderzoekt de hindernissen die hem in de weg staan ​​en kijkt naar de kansen op succes die zich voordoen.

In 2016 nagelde 's werelds beroemdste autojournalist, Jeremy Clarkson, zijn kleuren aan de AFV-mast. In een artikel in The Sunday Times Driving schreef Clarkson:“...als een auto alleen water produceerde en ons huis 's nachts van stroom kon voorzien, zouden we hem kopen. En dan zou de auto-industrie stoppen met prutsen met zijn zinloze batterijen en zijn hybride aandrijfsystemen en op de enige weg komen waar er echt een toekomst is voor persoonlijke mobiliteit. De waterstofweg."

Ondanks de aanzienlijke invloed van Clarkson bij niet alleen zijn enthousiaste fans, maar ook bij de auto-industrie en zelfs bij het uitoefenen van lichte druk op de overheid, blijft waterstof achter bij de elektrificatie van batterijen. Dit ondanks het feit dat waterstof in veel opzichten echt de ideale vervanging voor fossiele brandstoffen is.

Hij kan worden opgeslagen en vervoerd zoals LPG nu is; het kan uit een pomp worden afgegeven terwijl u staat en wacht; het vult een fysieke tank en als je begint rond te rijden, loopt die tank geleidelijk en onmerkbaar leeg. De infrastructuur die we nu hebben om vloeibare brandstoffen te leveren is er en zou met investering waterstof kunnen gaan distribueren. Zelfs auto's met waterstof-brandstofcel hebben een actieradius die vergelijkbaar is met die van een gewone benzine-hatchback.

Gezien dit alles, waarom tarten de meeste autofabrikanten niet alleen de gewichtige - en enigszins luidruchtige - mening en logica van Clarkson bij het nastreven van batterij-elektrische voertuigen? Waarom struikelen ze niet over zichzelf om brandstofcel-elektrische voertuigen (FCEV's) te maken? En waarom volgen de grote brandstofleveranciers niet het voorbeeld om waterstof te produceren en te leveren in plaats van op koolwaterstof gebaseerde brandstoffen?

Zoveel vragen en maar zoveel woorden. Maar de realiteit is dat het landschap van alternatieve brandstoffen complex is vol misvattingen en belemmeringen voor vooruitgang, en wat op papier de beste optie lijkt voor massaal persoonlijk vervoer, is potentieel geschikt voor verschillende gebieden van het verplaatsen van mensen – en dingen – van plaats naar plaats.

Waterstofbrandstofcellen in een notendop

Op papier is de vergelijking heel eenvoudig; waterstof + zuurstof =elektriciteit en waterdamp. In de praktijk is het iets ingewikkelder dan dat, maar blijf hier bij ons.

Een brandstofcel bestaat uit vier hoofdonderdelen:de anode, kathode, elektrolyt (protonenuitwisselingsmembraan of PEM) en een katalysator. Het werkt door waterstof door de anode te leiden - in feite de brandstof die de motor binnenkomt. Zuurstof uit verse lucht wordt door de kathode geleid, alsof er lucht in de cilinders wordt gezogen. Op de anodeplaats worden de waterstofmoleculen gesplitst in elektronen en protonen. De protonen gaan door het elektrolytmembraan (denk aan het membraan zoals het verbrandingsproces dat brandstof omzet in bruikbare energie) en zijn in feite een afvalproduct. De elektronen worden door een circuit gedwongen, waardoor een elektrische stroom wordt gegenereerd die een elektrisch voertuig met brandstofcel aandrijft, waarbij ook overtollige warmte wordt gegenereerd. Bij de kathode worden de protonen, elektronen en zuurstof gecombineerd om water te produceren - de enige fysieke 'uitlaat' van een FCEV.

Ze zijn stil, duurzaam, hebben een efficiëntie van ongeveer 80 procent en zijn schaalbaar van klein genoeg om een ​​speelgoedauto van stroom te voorzien tot groot genoeg om... Nou ja, bijna alles krijgt voldoende ruimte en genoeg ruwe waterstof. Onze gids voor voertuigen met waterstofbrandstofcellen is het lezen waard.

Wie maakt dan elektrische brandstofcelvoertuigen?

Zeer weinig fabrikanten produceren daadwerkelijk FCEV's voor openbare aankoop. De hoofdrolspelers zijn Hyundai, Toyota en Honda, die allemaal FCEV's van hun productielijnen hebben, zij het in beperkte aantallen en in beperkte markten. In ieder geval in het VK is onze keuze beperkt tot drie auto's:de Hyundai Nexo FCEV, Toyota Mirai of Honda Clarity.

Andere merken komen langzaam in actie en onderzoeken in ieder geval het idee om waterstofbrandstofcellen toe te voegen aan hun mix van brandstoftypes. BMW onthulde de i Hydrogen in Frankfurt; Audi heeft zijn toewijding aan de brandstof hernieuwd met zijn h-tron; Mercedes-Benz lanceerde in 2010 zijn op de B-Klasse gebaseerde F-Cell FCEV en verzekerde ons, net als Audi, dat het nog steeds volop bezig is met de technologie, waarbij Daimler-voorzitter Ola Kallenius zei:"We geloven nog steeds dat brandstofcel deel uitmaakt van de oplossing voor emissievrije mobiliteit in de toekomst.”

Anders dan bij EV's, waar technologie gemakkelijk 'van de plank' verkrijgbaar is, lenen FCEV's zich niet zo gemakkelijk voor startende autofabrikanten. Als zodanig is er niet dezelfde overvloed aan ambitieuze outfits die de strijd aangaan, maar dat weerhoudt Riversimple niet - een in het VK gevestigd FCEV-bedrijf dat zowel brandstofceltechnologie zelf ontwikkelt, als zijn ultra-efficiënte tweezits stadsauto, de Rasa. Riverside is echter een van de weinige die op dit specifieke pad afdwaalt.

Terug naar de autofabrikanten... Hyundai loopt voorop in de productie van FCEV's sinds het in 2005 begon met het maken van de Tucson FCEV. Acht jaar later en met de ontwikkeling van een nieuwe generatie ix35 FCEV, kondigde het Koreaanse merk aan dat het de auto in serieproductie in de fabriek in Ulsan met een oplage van 10.000 eenheden – ongekende cijfers voor die tijd.

In 2015 was echter een fractie van het totale aantal geproduceerd, met iets meer dan 100 die het VK bereikten. En de meeste hiervan werden verhuurd aan ngo's en door Hyundai zelf als demonstranten gebruikt. Destijds waren hier zes openbare waterstoftankstations, de meeste in of rond Londen, dus hoewel het publiek technisch gezien in staat zou zijn geweest om een ​​FCEV te kopen (voor ongeveer £ 60.000) en deze op de weg te gebruiken, was dat niet het geval. een realistisch voorstel voor, nou ja, iedereen.

En hoe zit het met het waterstofgas zelf?

Naast de lancering van de ix35 FCEV in het VK kwamen er verschillende samenwerkingsverbanden en strategieën voor het maken, distribueren en opslaan van het allerbelangrijkste waterstofgas naar voren. ITM Power – een Brits bedrijf met een bestaande positie in de markt en grote ambities – had een manier ontwikkeld om bestaande tankstations uit te rusten om ter plaatse waterstof te produceren. Om het gas door middel van elektrolyse te maken, is immers alleen elektrische energie (uit zon of wind) en water nodig.

Andere bedrijven, zoals Air Products, sloten zich aan bij plannen zoals het London Hydrogen Network Expansion-project, dat tot doel had de beschikbaarheid van brandstof in en rond de hoofdstad te vergroten. De expertise van Air Products op het gebied van opslag en transport van gas maakte hen tot de ideale tegenhanger van de gelokaliseerde benadering van waterstofproductie door ITM Power, en zorgde ervoor dat het ook een kant-en-klaar distributienetwerk had om tankstations in het hele land te bevoorraden. Shell wilde graag aan boord gaan met waterstof, ongetwijfeld op hun hoede voor de daling die het zal zien in de brandstofverkoop naarmate EV's in populariteit toenemen en de toegang tot het gas als bijproduct van petrochemische processen.

Wat zijn de nadelen van waterstof?

Gezien al deze inspanningen in het midden van de jaren 2010 en met het feit dat Toyota en Honda rond dezelfde tijd een beperkte voorraad van hun FCEV's te koop begonnen aan te bieden, zou je hebben gedacht dat er vandaag een bescheiden maar effectief netwerk is van plaatsen om te stoppen voor een druppel H2. Helaas zou je het mis hebben; sinds 2013 is het aantal met waterstof uitgeruste tankstations gegroeid tot een totaal van 14. Yep - 14, waardoor FCEV's volkomen dood in het water zijn als een voorstel voor vrijwel iedereen in het VK.

En dat is voordat je op het prijskaartje van £ 66k komt van zoiets als een Toyota Mirai of Hyundai Nexo FCEV. Een deel hiervan zijn de kosten in edele metalen om een ​​brandstofcel te maken. Een brandstofcel die 50 kW produceert, gebruikt bijvoorbeeld ergens in de marge van 50 g platina, wat £ 1500 kost. De 113 kW brandstofcel van een Toyota Mirai klopt daarom alleen al op de deur van £ 3500 in platina. BMW schat dat een brandstofcelaandrijflijn ongeveer tien keer zo duur is als de equivalente elektrische batterijoptie, en vele malen meer dan een doorsnee verbrandingsmotor.

Fabrikanten zijn zich terdege bewust van deze kostenkwestie. Hyundai vertelde ons:“We werken er hard aan om de kosten van de technologie te verlagen en ze beter vergelijkbaar te maken met de bestaande EV-aandrijving en we geloven dat dit binnen vijf jaar kan gebeuren met een volume van ongeveer 200.000 voertuigen wereldwijd. De vraag zal toenemen naarmate er meer auto's beschikbaar zijn en dus door strategische partnerschappen aan te gaan met andere OEM's, zoals de onze met Audi en Toyota's met BMW, kunnen we meer auto's op de markt brengen."

Door de samenwerking van Hyundai met Audi zullen bedrijven technologie delen en, net als Toyota's deal met BMW, weten de Duitse bedrijven dat ze hun Aziatische tegenhangers volgen en hun ervaring moeten gebruiken om de ontwikkeling van FCEV's te versnellen. Audi Chariman, Bram Schot, zei:“We willen het echt versnellen. We gaan meer prioriteit geven aan waterstofbrandstofcellen – meer geld, meer capaciteit van mensen en meer vertrouwen.”

Het andere probleem met waterstof is dat het niet goedkoop is om te produceren. Meestal gekocht per kilogram, komt het uit op ongeveer £ 10,70 / kg, en met FCEV-auto's zoals de Toyota Miari die 5 kg kunnen dragen, kijk je mijl voor mijl naar benzineprijzen. Een elektrische auto met een batterij van 60 kWh kan thuis worden opgeladen voor slechts £ 4,20, en hoewel je daarmee misschien maar 220 mijl haalt in vergelijking met de 400 plus mijlen van de Mirai, is hij nog steeds aanzienlijk goedkoper voor dezelfde actieradius.

Kijkend naar dezelfde periode van 2013 tot heden in de context van elektrische voertuigen op batterijen, kan het niet anders zijn. EV's zijn enorm populair geworden en het is duidelijk waarom. Je kunt er een kopen voor minder dan £ 30k (en de prijzen dalen gestaag), thuis opladen of nooit meer dan een paar kilometer verwijderd zijn van een openbare oplader nu het aantal oplaadconnectoren in het VK de 30.000 heeft overschreden. Autobedrijven hebben miljarden geïnvesteerd in batterij-, veiligheids-, ontwerp- en connectiviteitstechnologie; EV's zijn nu net zo goed een lifestylestatement als een voertuigkeuze.

Het publiek stemt ook met zijn portemonnee. Maand na maand zagen we in 2019 een driecijferige jaarlijkse stijging van het aantal EV-registraties in het VK, en er zijn meer dan 100 verschillende soorten pure EV of plug-in hybride beschikbaar om te kopen. Dit groeit maandelijks, met 2020 als een topjaar voor EV-lanceringen, en de belangstelling van het publiek voor hen blijft groeien.

Ondanks alle kansen, is er nog steeds momentum achter waterstof als brandstofbron?

Veel van de witboeken die de complexiteit van het behalen van de netto-emissiedoelstelling van nul in 2050 hebben bestudeerd, suggereren dat dit een cruciaal onderdeel zal vormen van een toekomstige brandstofmix voor voertuigen. Instanties zoals de North West Hydrogen Alliance zijn het erover eens:autobedrijven die al in de technologie hebben geïnvesteerd, blijven geloven in de levensvatbaarheid ervan, en de regering heeft het idee geenszins verlaten.

Om het zo te zeggen, fabrikanten zoals BMW zouden er geen moeite mee hebben als er niet op zijn minst een sprankje hoop was voor de brandstof en het Duitse merk Can bevestigde zijn vertrouwen in waterstof op de Frankfurt Motor Show in 2019. Directeur van ontwikkeling Klaus Frölich zei:"In het begin van de jaren 2020 zal er een kleine serie X5 waterstofauto's zijn en tegen 2025 zal er een in massa te produceren waterstofauto beschikbaar zijn, met Toyota."

Frölich gaf toe dat deze eerste run van waterstof X5's verlammend duur zal zijn en daarom voor heel weinig mensen beschikbaar zal zijn via een leaseregeling. Hoewel BMW zelf toegeeft dat het vandaag een waterstofbrandstofstapel in productie zou kunnen nemen, zei Frölich:“Het heeft geen zin om de brandstofcel op te schalen als de stapel 80.000 euro is. Het is logisch om het op te schalen als het 10.000 euro is.”

Ondertussen maakt Honda gebruik van zijn partnerschap met GM om de kosten van zijn volgende generatie FCEV's te verlagen. Toshihiro Mibe, directeur van Honda R&D, zei:"Met de Clarity Fuel Cell kunnen gemiddelde klanten eindelijk FCV's betalen. Maar we hebben nog werk te doen, aangezien de aankopen van Clarity Fuel Cell worden gesubsidieerd door de overheid, en dat is niet hoe het zou moeten zijn. Daartoe moeten we FCV's meer gemeengoed maken. Honda werkt momenteel samen met GM om de volgende FCV te ontwikkelen en is van mening dat dit de sleutel zal zijn tot massale adoptie en kostenvoordelen, evenals andere mogelijkheden zoals het ontwikkelen van de infrastructuur.”

Hyundai blijft een sterke en uitgesproken voorstander van waterstof als onderdeel van een toekomstige brandstofmix, vooral wanneer het wordt afgezet tegen het Road to Zero-plan van de regering. Het Koreaanse merk wijst er terecht op dat de overheid in het VK een top-down benadering van waterstof moet bieden; er is immers maar zoveel dat particuliere bedrijven kunnen doen zonder ondersteunende wetgeving. Hyundai vertelde ons:“We zijn van mening dat de voordelen van de technologie algemeen worden begrepen, maar dat er meer opleiding nodig is. Maar totdat de tankinfrastructuur verbetert, zal er een barrière zijn voor acceptatie in grotere aantallen. Als de Road to Zero-plannen van de regering moeten worden gehaald, moet de regering ervoor zorgen dat alle relevante wetgevingsbeleidslijnen volledig zijn afgestemd op het R2Z-plan, waardoor bepaalde belemmeringen voor de ontwikkeling van de tankstructuur worden weggenomen."

Maar kan waterstof realistisch gezien terrein winnen op batterij-elektrisch als middel om ons van A naar B te brengen of ligt het nut ervan in andere transporttoepassingen?

Wereldwijde infrastructuur en percepties van gevaar

Ondanks de vele hindernissen die het moet nemen om grip op de massamarkt te krijgen, zijn er al precedenten geschapen in Scandinavië, Zuid-Korea, Japan en in de VS. Op al deze locaties is de infrastructuur geïnstalleerd waardoor waterstof-brandstofcelauto's een echt levensvatbare optie voor consumenten zijn geworden.

In Noord-Europa heeft het Scandinavian Hydrogen Highway Partnership ertoe geleid dat er 20 tankstations zijn, verdeeld over Noorwegen, Zweden en Denemarken, die de hoofdsteden van elk land met elkaar verbinden langs de 'Nordic Hydrogen Corridor'. In Zuid-Korea, waar Hyundai zijn waterstofbrandstofcellen ontwikkelt en bouwt en er zo'n 3000 FCEV's op de weg zijn, zijn er 29 tankstations - veel minder dan de 114 die de regering tegen die tijd had gepland. Japan heeft meer dan 100 tankstations, terwijl er in de VS ongeveer 50 zijn, waarvan meer dan 40 in Californië.

Maar in twee van deze markten (Scandinavië en Zuid-Korea) hebben zich incidenten voorgedaan die de waterstofnetwerken dreigden volledig stil te leggen. In juni 2019 waren tankstations in heel Scandinavië tijdelijk gesloten nadat een tankstation in Oslo, Noorwegen, gerund door Uno-X, de grootste leverancier van waterstoftankstations in Scandinavië, ontplofte. Gelukkig raakte niemand zwaargewond, maar zowel Toyota als Hyundai hebben de verkoop van FCEV's stopgezet terwijl de brandstof niet beschikbaar was en hebben vervangende auto's met verbrandingsmotor geleverd aan eigenaren die anders zouden stranden.

Meer onheilspellend, in mei van hetzelfde jaar explodeerde een waterstofopslagtank bij een onderzoeksproject van de overheid in de landelijke stad Gangneung. Het vernietigde een complex van ongeveer de helft van een voetbalveld, waarbij twee mensen omkwamen en zes gewond raakten. Er wordt gedacht dat zuurstof zijn weg naar de tank vond en werd ontstoken door een malafide vonk. Slechts vier maanden later werden drie Koreaanse arbeiders verbrand in een chemische fabriek, veroorzaakt door een waterstoflek en daaropvolgende brand.

Natuurlijk zijn branden in benzinestations en daarmee verband houdende sterfgevallen niet bepaald zeldzaam in vergelijking; gemorste brandstof en daaropvolgende branden in armere landen eisen consequent het leven van tientallen, dus waarom de grote sluiting na relatief kleine gebeurtenissen?

De afbeelding wissen

Er bestaat veel misvatting over de veiligheid van waterstof bij gebruik als brandstof. Zoals Hydrogen Europe (een instantie die gebruikers van het gas over het hele continent vertegenwoordigt en het gebruik van het gas promoot) aangeeft:"in de hoofden van mensen horen ze waterstof en denken ze aan Hindenburg, maar dit is een veel voorkomende misvatting". In dat geval waren het de verf op de huid van het luchtschip en de dieselbrandstof voor de motoren die het meest energiek verbrandden; de waterstof zou zeer snel boven de hoofden van de passagier zijn verbruikt. Vervang waterstof door inert helium in de Hindenburg en het resultaat zou hetzelfde zijn geweest.

De waarheid is dat waterstof minstens zo veilig is als benzine, en in veel situaties maken de eigenschappen het veiliger. Hyundai's Nexo FCEV behaalde bijvoorbeeld een perfecte Euro NCAP-veiligheidsbeoordeling van vijf sterren.

De belangrijkste factor hier is de manier waarop het wordt opgeslagen. In brandstofcel-aangedreven auto's zijn de opslagtanks bijna onverwoestbaar en worden ze onderworpen aan strenge tests, waaronder:een half miljoen keer zonder fouten worden gefietst tussen drukloos en volledige bedrijfsdruk; van hoogte vallen; met een geweer van dichtbij neergeschoten; 30 minuten verbrand in een vreugdevuur; verpletterd met 150 ton druk; en wordt blootgesteld aan zuren en zouten.

Als een tank wordt gepenetreerd, verbrandt waterstof snel, schoon en met zeer weinig stralingswarmte. Het verspreidt zich niet als een vloeistof en veroorzaakt scherpe rook of as. More to the point, because hydrogen is the lightest element in the world, it tends to make a b-line for the sky rather than hanging around to catch fire.

In short, the public’s perception is preconditioned to think that hydrogen is dangerous, so when accidents do happen, they perhaps garner more coverage than they are due. Being a new and comparatively rare fuel source, the companies involved need to be seen to be taking immediate action which, rather than reassuring the public that there is no inherent danger, magnify the misconception. Familiarity and education is what is needed, but when there are few chances to expose the public to hydrogen-powered vehicles it's no easy task.

For Toyota, its job of providing public transport for the 2020 Tokyo Olympics is all part of the education process with Masaki Ito, General Manager of Toyota's Olympics division stating that:“Hydrogen still has this image of being dangerous – that it might explode – and our aim with the Olympics is to erase this image.” To that end if you're planning on attending this year’s Olympics, you'll almost certainly board a Toyota Sora (an acronym for the water cycle:sky, ocean, river, air) hydrogen bus. Whilst this is obviously a good way to enable a smooth punctual way of moving people about, ultimately for Toyota it is a way of bringing the public round to the idea of hydrogen.

How hydrogen can offer a clean energy future

Despite everything it must overcome, hydrogen is destined to become a fuel of the future for personal transport. Around the world as governments react to the climate crisis and look to put low, zero or even negative net emissions legislation into practice, it’s becoming apparent that we’ll need more options than just electricity for future mobility.

Honda's Toshihiro Mibe is clear about this with regards the company's view on reducing CO2 from its vehicles:“Honda believes electric vehicles (EVs), plug-in hybrid vehicles, and FCVs powered by hydrogen are effective methods.”

But maybe we’re thinking about hydrogen’s place in the fuel mix with too much bias towards personal mobility. After all, a quarter of road-based emissions in the EU come from freight and other heavy goods vehicles such as buses. Trains, construction machinery and shipping are also woeful when it comes to clean air, simply as they don’t have to meet the same stringent emissions standards as private cars. Shipping, for example, alters climate simply due to the trails of exhaust vessels leave, and Carnival Cruise ships – on their own – emit more harmful gasses than all of Europe’s cars combined.

Where many commentators see hydrogen making the most impact on a clean fuel future is in the heavy goods and bulk carrying sectors. Major car brands are already heavily involved, with Hyundai and Toyota particularly prevalent. Even Renault is developing hydrogen versions of its light goods vehicles in the form of the Master Z.E. Hydrogen and Kangoo Z.E. Hydrogen.

When it comes to the mobility, and in particular public transport, Hyundai has been at the forefront of this charge. In Korea it has the aim of deploying 1000 fuel cell buses by 2022 and has already delivered 30 such buses split amongst six cities in the country. Hyundai went into partnership with Cummins towards the end of 2019 to drive fuel cell development and distribution. Reported at its Chairman's New Year Address, Chairman Chung said that developing a hydrogen ecosystem is a top priority for Hyundai.

“In particular, in our fuel-cell electric vehicle business, where we boast the world’s top technological competitiveness, we will hit our stride by providing fuel-cell systems to customers not only in the automotive industry but also in other sectors,” he pointed out. “Furthermore, we will add momentum to expanding the hydrogen ecosystem and its infrastructure by cooperating with partners around the world.”

The Cummins deal is just one part of this, and it may yet bear even more fruit in the US haulage market in which Cummins is such a stalwart. In October 2019, Hyundai revealed its HDC-6 Neptune concept, a fuel cell-powered lorry tractor unit loaded with technology and modelled with a nod to the streamliner locomotives of the early 20 th century. More imminently, Hyundai plans to deliver 1600 fuel cell trucks to Switzerland alongside developing a hydrogen mobility ecosystem in the country by 2025, in partnership with a company called H2 Energy.

In the UK, single- and double-decker bus manufacturer, Wrightbus, which was recently rescued by Bamford Bus Company (owned by Jo Bamford of JCB fame), is leading the charge to decarbonise London's bus fleet. Transport for London has recently allocated £12 million into rolling out hydrogen double-deckers across three of its most important central London routes, and in collaboration with Bamford's existing Ryse Hydrogen firm, will supply 20 buses and associated infrastructure. The goal is to have a carbon-free public transport system in the capital by 2030.

Bamford said:“With radical reductions needed to reach net zero emissions by 2050, hydrogen technology is an important part of the solution. In can be deployed at scale and is the quickest and easiest route to decarbonising transport while also improving air quality in our towns and cities.”

It's not just buses and lorries where hydrogen will potentially find its niche in the future; even bigger forms of transport could quite easily switch over to the gas and decarbonise their sectors. And given the fact that brands like Toyota and Hyundai are leaders in their fields and both have a hand in the world of heavy vehicles (unlike Honda), their technology will almost certainly play a part.

Hydrogen fuel cell trains already operate in Germany and limited trials have taken place here in the UK. Where electrification is difficult or impossible, hydrogen is the best way of removing carbon (which typically comes in the form of diesel-electric) from the network. Here, the hope is that existing rolling stock converted to hydrogen might start running by 2022.

Over in Korea, train manufacturer Hyundai Rotem – which is part of the Hyundai Group – has signed a memorandum of understanding with Hyundai Motor's Mabuchi Research Institute to develop fuel cell trains. It is hoping to tap into a market which is potentially worth around $600bn worldwide in substituting diesel trains with hydrogen-powered ones.

Haulage and public transport:A common factor

Where hydrogen falls down as a fuel for mass-market personal transport is, as we have already pointed out, in the lack of infrastructure and slow roll-out of new filling stations. But whilst this is its Achilles heel, for buses, trucks and trains their depot-based nature means it's potentially a non-issue.

One of the main reasons that TfL is going down the route of fuel cell buses is that it makes logistical sense from a refuelling point of view. It takes just seven minutes to refill a hydrogen tank and it can be done at the depot. Similarly, with light goods vehicles that operate from a central hub the same system would work. For HGVs, countries could develop smaller networks of hydrogen filling stations along strategic transit routes so that hauliers could plan journeys around them.

This method of working negates the need for a fast expansion of a public hydrogen refuelling station network and would make hydrogen viable for haulage and public transport far sooner than it could be (or potentially ever will be) for mass personal transportation. Of course, production and distribution are still major considerations to supply the fuel stations that would exist, but herein lays an opportunity for forward-thinking businesses to install on-site, clean, small-scale production.

Hydrogen provides light at the end of the tunnel

Going back to Jeremy Clarkson's comments that the industry should “...get on the only road where there is actually a future for personal mobility”, the fact of the matter is that the situation is far more complex than Clarkson makes out. Many of the world's biggest car companies do indeed see hydrogen as a key part of their future fuel mix, but getting there is a very tall order.

The investment and focus on battery electric powertrains must take some of the culpability, but from the car manufacturers' point of view, the consumer demand is there, and BEVs are quicker and easier to get to market, plus people have access to charging infrastructure. After all, at the most basic level everyone has access to a plug socket.

Hydrogen's problem is the very same thing that makes it such an attractive proposition in the eyes of people like Clarkson; on the face of it, it's little different to an existing hydrocarbon-based fuel and the infrastructure essentially exists. Except it doesn't – and nor does the production and distribution networks required to make it viable for the buying public.

However, there is light at the end of the tunnel and you can bet that slowly but surely hydrogen will make its way into our lives – albeit much later and much slower than battery electric vehicles have done. Manufacturer enthusiasm seems unaffected, despite the hurdles to overcome globally. In part, this must be down to the billions already invested and, in the case of Hyundai, the $6.7bn it has recently added into the Hydrogen pot. In many cases their efforts have been reinvigorated over the past year with new partnerships and consolidated efforts to share and democratise technology.

Where hydrogen may make the biggest difference in the long term, however, is in powering heavy transport. It fills the gap that batteries simply aren't up to the task of filling and more to the point, it actually lends itself to applications like urban bus networks where it has the double-whammy of cleaning up the air and – thanks to depot-based infrastructure – being no more or less convenient than diesel to store and dispense.

So, the chances are you won't be powering yourself around the country by hydrogen any time soon. But your journey to work on the bus, and the transportation that delivers the goods you buy from the shops, may well be hydrogen-powered in the not-too-distant future.