MUBIL. Un ecosistema integrador para la industria de la nueva movilidad

POLO DE REFERENCIA EN MOVILIDAD INTELIGENTE Y SOSTENIBLE

MUBIL, un ecosistema integrador para la industria de la nueva movilidad 15 de junio del 2021

Contenido 1

HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

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INICIATIVAS MUBIL

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

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INICIATIVAS MUBIL

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

El despliegue y las inversiones en hidrógeno se han acelerado rápidamente en respuesta a los compromisos gubernamentales de descarbonización, estableciendo el hidrógeno como un componente clave en la transición ecológica y en la movilidad sostenible Share of global GDP covered by respective regulatory support mechanism

Global hydrogen projects across the value chain

Fuente: Hydrogen Insights 2021: A Perspective on Hydrogen Investment, Deployment and Cost Competitiveness' Hydrogen Council en colaboración con McKinsey & Company

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

A nivel mundial se está apostando por una movilidad sostenible, articulada a través de nuevos desarrollos tecnológicos como el hidrógeno, que permita una reducción de las emisiones PRODUCCIÓN ENERGÍA ELECTRICA RENOVABLE

AMONIACO Y LÍQUIDOS ORGÁNICOS PORTADORES DE H2

H2O

H2 COMBUSTIBLES CON CARBONO

USOS FINALES

ALMACENAMIENTO/TRANSPORTE

H2 Y H2 LIQUADO

ALMACENAMIENTO PERIODOS CORTOS Y VOLÚMENES PEQUEÑOS • DEPÓSITOS • MATERIALES SÓLIDOS

PERIODOS LARGOS Y VOLÚMENES GRANDES • ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO NATURAL

INDUSTRIA

INTEGRACION SECTORIAL

TRANSPORTE GAS NATURAL SINTÉTICO (POWERTO-GAS)

CO2

COMBUSTIBLES LÍQUIDOS SINTÉTICOS (POWER-TO-GAS): DIESEL, GASOLINA, METANOL, QUEROSENO…

DISTANCIAS CORTAS Y CAUDALES PEQUEÑOS • GASODUCTOS (MEZCLADOS CON GAS NATURAL O PURO) • CAMIONES

DISTANCIAS LARGAS Y CAUDALES GRANDES • GASODUCTOS (PURO O MEZCLADO GN) • TREN, BARCO, CAMIONES

MOVILIDAD

OTROS

INFRAESTRUCTURAS DE TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS PETROLÍFEROS

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

Se espera que los vehículos eléctricos de pila de combustible alcancen los 13 millones en 2030 gracias a la expansión del hidrógeno PERSPECTIVAS DE DESPLIEGUE DEL HIDRÓGENO EN 2020 FRENTE A 2030 (*) EUROPE

NORTH AMERICA CRECIMIENTO 2020-20230

CRECIMIENTO 2020-20230

FCEVs

Hidrogeneras

FCEVs

Hidrogeneras

7.800  3.7 M

66  4.300

1.300  4.2 M

170  3.700

GLOBAL

GLOBAL

CRECIMIENTO 2020-20230 (%)

CRECIMIENTO 2020-20230

ASIA CRECIMIENTO 2020-20230

FCEVs

Hidrogeneras

FCEVs

Hidrogeneras

FCEVs

Hidrogeneras

81.150 %

2357 %

16.000  13 M

407  >10.000

6.300  5.1 M

163  2.560

En Europa en el año 2030 (**):  45.000 camiones y autobuses de pila de combustible podrían estar en la carretera  12,5 % de cuota de mercado el Bus FC.  Los trenes de pila de combustible también podrían sustituir a unos 570 trenes diésel.

Fuente (*): Hydrogen Council (basado en IEA, y H2Stations.org) Fuente (**): Hydrogen Roadmap Europe

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

Actualmente, el uso de hidrógeno en el transporte está creciendo, pero aún representa solo el 0,5% de las ventas de vehículos nuevos con bajas emisiones de carbono DESPLIEGUE DE VEHÍCULOS DE H2, 2017-2019, Y OBJETIVOS NACIONALES PARA PAÍSES SELECCIONADOS 2030: Japón: 800.000 vehículos representan un 16,94% 2019: Japón: 3633 vehículos (0,086%)

Incluye turismos, autobuses y camiones (ligeros y pesados)

El stock global de FCEV casi se duplicó a 25.210 unidades a finales de 2019, con 12.350 vehículos nuevos vendidos, más del doble de los 5.800 comprados en 2018.

Fuente: IEA Hydrogen report

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

En 2020, se registraron en España un total de 7 vehículos de hidrógeno frente a una única unidad en 2019. Se espera que para 2030, se cuenten con un total de 8.000 vehículos ligeros, pesados y de autobuses impulsados por H2

Fuente: Fuel Cells and Hydrogen Observatory

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

En el corto/medio plazo la aplicación del hidrógeno dentro de la movilidad está orientada al transporte por carretera y en concreto a vehículos pesados – heavy duty (autobús, camión y tren) OBJETIVO DE LA MOVILIDAD PROPULSADA POR HIDRÓGENO Los vehículos de hidrógeno son una de las opciones para el desarrollo de una movilidad sostenible como alternativa al uso de combustibles fósiles.

Ofrecen claras ventajas medioambientales, relativas a la salud y autonomía frente a otros combustibles alternativos.  Mantener la autonomía que ofrecen los vehículos de combustión y cumplir con los objetivos de reducción de emisiones en el mundo para el año 2030.

APLICACIONES DEL HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD Vehículos pesados: Buses y camiones

Sector ferroviario: trenes

Corto y medio plazo

Vehículos ligeros

Otros transportes

Medio y largo plazo

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

Los vehículos pesados de carretera propulsados por hidrógeno, poseen una serie de ventajas frente a los vehículos de combustión Beneficios  Beneficios ambientales (*): o Mejoras en la calidad del aire o Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero  Flexibilidad operativa: o Autonomía más larga (> 300 km)  Cumplimiento de los desafíos geopolíticos: o Existencia de estrategias a largo plazo centradas en reducir la vulnerabilidad a las importaciones de combustibles fósiles  Comodidad de pasajeros y conductores: o Falta de vibración y conducción suave (pasajeros) o La potencia de tracción permite un arranque rápido del autobús (conductor)

Coste total de propiedad de un camión pesado

(***)

Desventajas   

Escasa infraestructura de recarga Nivel de madurez de la tecnología Coste de fabricación y explotación

Fuente (*): Fuel cell buses Fuente (**): Hydrogen Insights 2021: A Perspective on Hydrogen Investment, Deployment and Cost Fuente (***): Hydrogen Council; IHS; IEA

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

En lo relativo a los vehículos ligeros, existe una batalla por el futuro de los mismos: ¿puramente eléctricos o propulsados por hidrógeno?

Vehículos puramente eléctricos Beneficios

Desventajas

 Infraestructura de recarga (***): o Mayor red de puntos de recarga (actualmente hay 11.517 en España)  Coste de adquisición: o Precio de compra asequible  Coste de fabricación (*): o En 2030, los vehículos eléctricos serán tan baratos de fabricar como los automóviles a gasolina (precio del battery pack de $ 100 / kWh)  Eficiencia energética (****): o 70-90 % de eficiencia

 Tiempo de recarga (**): o Tiempo de recarga elevado (dependiendo del tipo de carga: entre 5 minutos y 20 horas)  Autonomía (*): o La mayor autonomía de un eléctrico es de 520 km o Influye la temperatura ambiente

Fuente (*): Visual Capitalist (Electric Vehicle Prices Fall) Fuente (**): Simon Electric ¿Cuál es el tiempo de carga de un coche eléctrico?

Fuente (***): ANFAC en base a Electromaps Fuente (****): InsideEvs

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

El futuro de los vehículos ligeros dependerá de las apuestas de los gobiernos y del poder de tracción de los principales players por una de las dos tecnologías Vehículo eléctrico propulsado por hidrógeno Beneficios

Desventajas

 Autonomía (*): o 1.003 kilómetros con un solo tanque (mayor autonomía de un eléctrico es de 520 km) o No depende de la temperatura ambiente  Tiempo de recarga: o Llenado del tanque en solo 5 minutos (en carga rápida un Tesla tarda 53 minutos)

 Infraestructura de recarga: o Falta de puntos de recarga (actualmente 6 en España)  Coste de adquisición: o Precio de compra elevado  Eficiencia energética (**): o 25-35 % de eficiencia

Fuente (*): El Confidencial (El Toyota de hidrógeno que destroza a los Tesla) Fuente (**): InsideEvs

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HIDRÓGENO EN LA MOVILIDAD

APUESTAS DE LOS PAÍSES/CIUDADES

APUESTA DE LOS OEM

ACTORES

NUEVOS ACTORES Y ASOCIACIONES

Los principales países y actores apuestan claramente por el desarrollo de nuevas tecnologías como el hidrógeno en el transporte Renault y Plug Power crearán una empresa conjunta para desarrollar vehículos de hidrógeno en Europa

Toyota y Cruz Roja crean la primera clínica móvil de hidrógeno del mundo

Volvo y Daimler firman una alianza para fabricar pilas de combustible de hidrógeno para camiones eléctricos

CAF planea probar un tren de hidrógeno entre Zaragoza y Canfranc en 2022

Talgo tendrá listo su tren de hidrógeno en 2023

Barcelona prevé incorporar más de 400 autobuses eléctricos, de hidrógeno e híbridos hasta 2024

Toyota ofrece la pila de combustible hidrógeno del Mirai para autobuses, trenes y barco

Airbus mira a Euskadi para construir un avión con motor de hidrógeno

Hyundai construirá una fábrica de sistemas de pila de combustible en Guangzhou (China)

Los planes de recuperación desatan la carrera por el hidrógeno en la UE

España contará con un parque de casi 8.000 vehículos de hidrógeno en 2030

Barcelona tendrá la que será la hidrogenera de autobuses más grande de España

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INICIATIVAS MUBIL

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

Los FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) son vehículos que producen la electricidad requerida para la tracción a través de la pila de combustible, transformando el hidrógeno y el oxigeno en energía eléctrica

Electricidad Hidrógeno Propulsión Fuente: elaboración propia

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

Estos nuevos vehículos mantienen componentes utilizados en los vehículos puramente eléctrico

Electric traction motor: utilizando la energía generada, impulsa las ruedas del vehículo

Hydrogen Supply module: Reduce la presión de almacenaje del hidrógeno a la de servicio

Fuel tank: almacena el gas hidrógeno a bordo del vehículo

Telematic Control Unit: conecta de forma inalámbrica el vehículo a servicios en la nube u otros vehículos Fuel cell stack: conjunto de electrodos de membrana individuales que utilizan hidrógeno y oxígeno para producir electricidad

Battery pack: almacena y proporciona energía generada por el frenado regenerativo String Control: son cada unidad de battery packs embarcada en el bus y tienen electrónica de control integrada o no dentro del battery pack Battery disconnect Unit: Desconecta la batería del sistema de tracción Power Managament System: incluye los inversores a motores y los DC/DC para auxiliares Fuel cell system contro module: es la unidad de control central para el funcionamiento del sistema de pilas de combustible Fuente: Tomorrow city (Freudenberg Sealing Technologies)

Master Disconnect Unit: Desconecta todas las baterías y fuel cell Drive Line: transfiere potencia mecánica del motor eléctrico para impulsar las ruedas Thermal System (cooling): mantiene un rango de temperatura de funcionamiento adecuado

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

Los componentes singulares de estos nuevos vehículos son la pila de combustible y el depósito de H2 PILA DE COMBUSTIBLE

DEPÓSITO DE H2

Es un dispositivo electroquímico que transforma de forma directa la energía química en eléctrica.

El H2 es el menos denso de todos los gases: 0,08376 kg/m3 a 20º C y 1 bar

 Eficiencia  Funcionamiento en forma continua en tanto el combustible esté disponible  No tiene partes móviles  Vida útil – maduración de la tecnología Fuentes: BMW; Autoprova y Andrés Causapé (2006) Las tecnologías de almacenamiento de hidrógeno en vehículos y su proyección de futuro

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FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DE UN VEHÍCULO DE H2

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INICIATIVAS MUBIL

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INICIATIVAS MUBIL

El Polo MUBIL se encuadra en la llamada “Nueva Movilidad”: conducción conectada, autónoma, compartida y eléctrica FASE 1 Fuente de energía

FASE 2

FASE 3

FASE 4

Producción y almacenamiento de energía eléctrica, hidrogeno, etc.

Transporte/distribución de la energía

Aplicabilidad en el mundo

ÁMBITO DE ACTUACIÓN DE MUBIL: CONCEPTO CASE

MERCADO OBJETIVO

Connected

VEHÍCULO LIGERO

INDUSTRIA

MOVILIDAD

Autonomous VEHÍCULO MEDIO

H2 RESIDENCIAL

Shared

Electric

VEHÍCULO PESADO

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INICIATIVAS MUBIL

 Proyectos Vinculados al Hidrógeno en el Polo MUBIL (Next Generation)  MUBIL Mobility Awards 2021: premiar aquellos proyectos en tecnologías de alto impacto en la nueva movilidad inteligente y sostenible  Valorización de activos tecnológicos: 1. Se realiza un inventario de activos de propiedad industrial relacionados con la nueva movilidad 2. Se hace una selección de los activos provenientes de diferentes Centros Tecnológicos 3. Ofrecer recomendaciones acerca del modelo de transferencia de los activos en cada Centro Tecnológico.

Generar nuevos modelos de negocio, emprendimiento y empleo

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INICIATIVAS MUBIL

 Colaborar en la elaboración de nuevos temarios enfocados en el H2 para impulsar la aplicabilidad del mismo en la nueva movilidad  Feria bi anual Go Mobility by MUBIL: o Es la feria de la nueva movilidad sostenible, conectada, segura y accesible o Actividades: Exhibitor’s Corner, City market place, Zona posters europeos, Matchmaking y Test drive o Segunda edición en el 2020 1.151 asistentes o Tercera edición previsto en Marzo del 2022

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CONTACTO mubil@mubil.eus https://www.mubil.eus/es/

4 de noviembre del 2020

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