Mitä tapahtui vetyautoille? Suomen ainoa vetyautojen tankkausasema myytiin Ruotsiin muutama vuosi sitten

Vetyauto on sähköauto, jossa sähkö tuotetaan polttokennon avulla. Voidaan puhua joko vetyautosta tai polttokennoautosta. Vielä 2010-luvun alussa arvioitiin, että Euroopan kaduilla olisi vuonna 2020 jopa miljoona polttokennoautoa. Into oli pitkään kova. Ja miksipä ei olisi ollut, sillä polttokennoauton vetytankkaus kestää vain pari minuuttia, ja pakoputkesta tulee ainoastaan vettä. Polttokenno ei myöskään hyydy kovissakaan pakkasissa, vaan vetyauto säilyttää toimintamatkansa. Kuulostaa ylivertaiselta verrattuna akkusähköautoihin. Silti vetyautojen läpilyöntiä saadaan edelleenkin odottaa. Kenties ikuisesti.

– Syyt ovat teknisiä ja taloudellisia, lisäksi kilpailutilanne on vaikuttanut tähän. Monia polttokennoauton teknisiä kysymyksiä ei ymmärretty kunnolla vielä vuonna 2010. Nyt ne kaikki ongelmat on ratkaistu. Silti vain Toyota ja Hyundai ovat pystyneet tuottamaan parhaimmillaan noin 10 000 polttokennohenkilöautoa vuodessa, mikä on ajoneuvoteollisuudessa lähinnä sarjatuotannon pilottimäärä. Koskaan ei ole päästy isoon sarjatuotantoon, sanoo VTT:n johtava tutkija Jari Ihonen.

Parikymmentä vuotta sitten kuviteltiin, että polttokenno- eli vetyauto olisi viimeistään nyt vuonna 2024 valtavirtaa maanteillämme. Akkukäyttöiset sähköautot ovat kuitenkin osoittautuneet järkevämmäksi ratkaisuksi.

– Täyssähköiset autot ja ladattavat hybridit ovat kustannustehokkaampia ja täyttävät henkilöautopuolella ihmisten liikkumisen tarpeen. Se markkinasegmentti, johon vetyajoneuvoja tarvitaan, on kutistunut huomattavasti siitä, mitä ensin kuviteltiin. Akkukäyttöisten autojen kapasiteetti riittää todella pitkälle, mistä kiitos isoja harppauksia ottaneelle akkuteknologialle.

Miksi sitten 2000-luvun alkupuolella kuviteltiin toisin?

– Oikeastaan koko akkujen ja sähköautojen kova kehitys on tapahtunut sen jälkeen. Siihen ei ehkä uskottu. Polttokennoteknologiakin on mennyt valtavasti eteenpäin, mutta kilpaileva hevonen on yksinkertaisesti juossut kovempaa. Käytännössä iso katumaasturi erityisesti ammattikäyttöön voisi olla ainoa henkilöautosegmentti, jossa vetyauto saattaisi olla kannattava vaihtoehto, Ihonen arvelee.

Toyota ja Hyundai ovat silti uskoneet polttokennoteknologiaan myös sähköautopuolella. Honda sen sijaan nosti kädet pystyyn ja lopetti Clarity-vetyautonsa tuotannon pari vuotta sitten.

– Ehkä ne aliarvioivat melko pitkään akkuteknologian kehitystä. Jos ne olisivat tienneet sähköautojen kehityksen kymmenen vuotta sitten, eivät ne olisi varmaankaan jatkaneet vetyhenkilöautokehitystä. Viisi vuotta sitten nämä asiat tiedettiin, ja olisihan se tavallaan ollut luontevaa jatkaa henkilöautojenkin kanssa, kun heillä oli siinä kilpailuetu. Kun yhteen teknologiaan on satsattu paljon, niin vaikea sitä on kehitystyötä kokonaan pysäyttääkään. Myös Toyota ja Hyundai ovat viimeiset viisi vuotta etsineet kehityskohteita henkilöautojen ulkopuolelta, bussi- ja rekkapuolella potentiaalia kyllä on.

Sähköautot olivat pitkään hyvin kalliita, eikä tavallisella rahvaalla ollut varaa hankkia sellaisia. Nyt tilanne on kuitenkin muuttunut, ja sähköautot alkavat kaikkien uusien autojen ostajien ulottuvilla. Vetyautot sen sijaan ovat erittäin kalliita, puhutaan 70 000 – 80 000 euron hinnoista. Mikä tekee polttokennoautoista niin paljon kalliimpia?

– Uudessa teknologiassa myyntihinta on usein isompi kuin tuotantohinta. Vetyautot on hinnoiteltu niin, että niitä saataisiin myytyä jonkin verran. Eri asia on, ovatko valmistajat edes tehneet voittoa vetyautoilla. Jos ja kun valmistusmäärät ovat noin 10 000 kappaletta vuodessa, ei hintaa päästä painamaan alas samalla tavalla kuin isommilla volyymeilla, vaikkapa 300 000 kappaleella. Materiaalien ja tekniikan puolesta ei ole mitään syytä, miksi ne eivät voisi olla huomattavasti halvempia, VTT:n Jari Ihonen sanoo.

Paljon olennaista vetyautojen markkinatilanteesta tiivistyy Toyotan toimiin Yhdysvalloissa. Toyota myy alun perin 67 000 taalaan hinnoiteltua Mirai-vetyautoaan nyt 27 000 dollarilla. Kaupan päälle saa 14 000:- edestä vetykaasua kuuden ensimmäisen käyttövuoden aikana sekä rahoitukseen nollakoron. Tämä kuulostaa luovuttamiselta ja siltä, että autot on vain saatava myytyä pois hinnalla millä hyvänsä.

– Se johtuu myös siitä, että Kaliforniassa osa vetytankkausasemista etsii uutta omistajaa. Shell lopetti myös uusien asemien rakentamisen henkilöautokäyttöön ja keskittyy raskaaseen liikenteeseen. Siten henkilöautot ovat jatkossa yhä enemmän riippuvaisia raskaan liikenteen jakeluinfrasta. Raskaan liikenteen tankkausinfrasta voi vielä tulla taloudellisesti kannattavaa, henkilöautojen kohdalla se tulee olemaan hyvin vaikeaa.

Suomessa vetytankkausasemia ei ole yhtäkään. Ainoa myytiin pois Ruotsiin muutama vuosi sitten. Mutta vetyautot eivät ole lyöneet läpi edes niissä maissa, missä latausinfraan on jo panostettu. EU:n tilastojen mukaan esimerkiksi Saksan teillä on vain noin 2000 vetyautoa, vaikka tankkausasemia siellä on vajaat sata. Vertailun vuoksi akkusähköautoja on Saksassa jo noin miljoona.

– Oikeastaan ainoat paikat, missä henkilöautoliikenteen vetytankkausinfra etenee taloudellisesti kannattavasti, ovat paikkoja, missä on paljon takseja kuten vaikkapa Pariisi. Siellä tulee olemaan olympialaisten aikana kesällä 500 vetytaksia ja kymmenkunta tankkausasemaa. Pitää olla riittävästi paljon ajavia autoja, silloin nämä asemat pysyvät pystyssä tekemättä tappiota. Pääosa henkilöliikenteen asemista on toiminut tappiolla.

Vetykäyttöisten henkilöautojen kuolemasta on kuitenkin liian aikaista puhua. Oletettavaa on, että ne tulevat ajan kanssa osaksi sähköautoilua.

– Kyllä vetyauto on tulossa edelleen koko ajan, kun katsomme eri teknologiatoimijoiden panostuksia. Autonvalmistajille tehdään edelleen alihankintana paljon polttokennoteknologian tutkimus- ja kehitystyötä, jopa enemmän kuin ennen. Tarjontaa tulee, kun on kysyntää, ja sitä on malleissa, missä on riittävän korkea keskiteho. Pienen keskitehon autot pärjäävät akulla pitkään. Eri asia on, jos vedetään jatkuvasti taakkaa tai jos ajetaan koko ajan vaikkapa Saksan autobahnilla, Ihonen kertoo.

Akkuteknologian kehitys on edennyt kovin harppauksin. Moni autonvalmistaja lähti teknologiapuolella akkupää edellä. Ne, jotka satsasivat polttokennoteknologiaan, veikkasivat väärää hevosta. Toisinkin olisi silti voinut käydä,

– Akkuteknologian kehityshän on ollut aivan loistavaa. Jos polttokennoihin olisi alusta asti panostettu paljon, voisi vetyautoilla hyvinkin olla jo aika iso markkinaosuus. Nyt ollaan siinä tilanteessa, että akkusähköautot ovat ylivertaisia useimmille käyttäjille. Polttokennoautojen laajamittaisempi tulo henkilöautosegmenttiin on edelleen mahdollista, erityisesti ajoneuvoissa, joita käytetään korkealla keskiteholla. Suhteessa akkusähköautoihin niiden määrä tulee kuitenkin olemaan pieni.

Raskaalle liikenteelle vetyauto on oiva sähköautovalinta, sillä akkujen koko asettaa isoja haasteita isoille autoille. Jos koko raskas liikenne kulkisi vedyllä, päästövähennykset olisivat merkittäviä. Tähän onkin tulossa helpotusta EU:n asetuksen kautta.

– Metsäteollisuuden vuoksi Suomessa on eurooppalaisessa mittakaavassa paljon raskasta liikennettä. Meillä ajetaan isoja ajoneuvoyhdistelmiä ja suhteessa kansantuotteeseen raskaan liikenteen ajoja on todella paljon. EU:n jakeluinfra-asetus pakottaa jäsenmaat rakentamaan raskaan liikenteen vetytankkausverkoston vuoteen 2030 mennessä. Silloin tämä ongelma osittain poistuu. Vain osittain, koska asetus pakottaa vain melko suppeaan tankkausverkostoon.

Asetuksen mukaan vetytankkausasemia tulee olla Ten-T-runkotieverkolla 200 kilometrin välein.

– Tämä tarkoittaa kaupunkien solmukohtia eli Tamperetta ja Kuopiota sekä E4-tietä ja väliä Turku-Vaalimaa. Näiden lisäksi tulee saada vähintään kymmenkunta asemaa raskaan liikenteen solmukohtiin, että tämä saadaan toimimaan, Ihonen ennustaa.

Kun tankkausasemia tulee, ne toki palvelevat myös polttokennokäyttöisiä henkilöautoja. Infra jää silti puutteelliseksi ainakin toistaiseksi.

– Raskas liikenne ajaa pitkälle tiettyjä reittejä, silloin näiden varrella oleville asemille saadaan riittävän suuri jaeltavan vedyn määrä, jolloin se on kannattavaa toimintaa. Kyllä nämä asemat tulevat palvelemaan myös henkilöautoja, mutta kuluttajan näkökulmasta hyvin harvalla verkostolla.

Kehitys kehittyy: Vetypolttomoottorit

Yksi mielenkiintoinen kehityskohde ovat vetypolttomoottorit. Niissä ei ole lainkaan polttokennoja, vaan vetyä voidaan käyttää polttoaineena polttomoottoriautoissa. Pakoputken päästä tulisi tällöin pääosin vesihöyryä, mutta myös hieman typen oksideja. Täysin nollapäästöisestä teknologiasta ei siis ole kyse.

– Vetypolttomoottorien kehitys menee eteenpäin kovalla vauhdilla. Sekin on suurelta osin raskaan liikenteen ratkaisu, mutta saattaa sopia myös tiettyihin henkilöautoihin. Ongelma on se, että siitä syntyy pieniä Nox-päästöjä. Raskaalla liikenteellä polttomoottorin hyötysuhde on erinomainen. Henkilöautoissa keskiteho on maksimitehoista vain noin 10-15%, jolloin vetypolttomoottorin hyötysuhde romahtaa, Ihonen valottaa.

Vetypolttomoottori henkilöautossa onkin vielä pitkän matkan päässä.

– Vetypolttomoottorin käyttö muistuttaa lähinnä maakaasumoottoria. Suurin haaste on vielä vedyn sytyttäminen polttomoottorissa. Korkeapainesuoraruiskutuksella se todennäköisesti onnistuu parhaiten. Kuluneen kahden-kolmen vuoden aikana näissä on tapahtunut valtavaa kehitystä. Kaikki isot polttomoottorivalmistajat panostavat nyt siihen.

Koska vetypolttomoottorien kehitys voisi olla siinä pisteessä, että niitä saataisiin henkilöautoihin laajemmaltikin?

– Kehitys alkaa olla jo nyt siinä pisteessä, että tämä olisi teknisesti mahdollista. Sovellukset olisivat samat kuin vetypolttokennoilla eli korkean keskitehon autot. On vaikeaa kuitenkaan nähdä riittäviä hyötyjä vetypolttomoottorille henkilöautoissa suhteessa polttokennoihin. Huoltovarmuus voisi olla yksi etu, mikäli polttomoottori toimisi joustavasti vedyn ja jonkun nestemäisen polttoaineen seoksella, Ihonen näkee.