En los años 80, la industria del automóvil comenzó a estudiar el uso del hidrógeno (H2) como fuente de energía para coches eléctricos. Cuatro décadas después, la tecnología aún no ha madurado, la red de suministro es mínima y tanto la generación del H2 verde (de fuentes renovables) como su almacenamiento, son muy costosos. Algunas marcas se dieron por vencidas, otras aparcaron sus proyectos, pero varias continúan invirtiendo.
Por eso se alarga la llegada del primer turismo de pila de combustible producido en grandes series y que no cueste, como ocurre hoy, 65.000 euros si es un Toyota Mirai o casi 74.000 un Hyundai Nexo. Coches que tienen un uso complicado por la falta de puntos de recarga de hidrógeno.
Pero, ¿qué es un vehículo de pila de combustible de hidrógeno o Fuel Cell? Por simplificar, un eléctrico cuya energía no procede de una batería que se enchufa, sino que la obtiene por la reacción que se produce en la pila entre el hidrógeno de los depósitos y el oxígeno que se captura del exterior. Como único desecho, queda agua que puede consumirse, como demostraron los astronautas de las misiones Apolo; o la actriz Diane Kruger, que cruzó el Valle de la Muerte en California con un Clase A Fuel Cell en 2014 y utilizó ese agua para saciar su sed (e higienizarse). Como referencia, un Mirai produce 37 litros de agua cada 650 km recorridos, que es su alcance.
Pros y contras
A esto se une que el H2 es el elemento químico más abundante del mundo y una fuente de energía casi inagotable, además de servir para almacenar otras como la solar y la eólica que, de otra forma, se pierden. Sin embargo, también es volátil e inflamable y obtenerlo, transportarlo y almacenarlo es caro para uso masivo.
Y sí, son muchos los expertos e ingenieros convencidos de que el hidrógeno es la energía para los coches en el futuro. «Es un recurso indispensable para la transición a una sociedad baja en carbono» resume Takeshi Uchiyamada, director de Toyota Motor Corporation y copresidente del Consejo del Hidrógeno (CH).
creado en 2017
El CH fue creado durante el Foro Económico Mundial de Davos en 2017, con el objetivo de contribuir a limitar el calentamiento global a 2ºC para 2050. En su momento, se apuntaron 13 empresas de los sectores energético, de transporte y manufacturero, pero hoy son 145 multinacionales que representan toda la cadena de valor del hidrógeno.
Entre las fundadoras ya estaban BMW, Mercedes-Benz, Honda, Hyundai y Toyota. Así que no es de extrañar que sean las que más han invertido en esta tecnología, útil para quien tiene que hacer desplazamientos diarios largos siempre que no tenga problemas de recarga; y que no ve mermada sus prestaciones cuando, por ejemplo, hace mucho frío, como sí ocurre con los eléctricos de batería.
La forma de los depósitos
Curiosamente, uno de sus hándicaps es la forma de los depósitos que almacenan el hidrógeno: son cilíndricos y voluminosos, lo cual afecta al tipo de vehículo que puede usarlos, aunque los materiales compuestos están permitiendo formas adaptables a distintas siluetas y tamaños. Por ejemplo, similares a las baterías-patín de los eléctricos, lo que haría posible que compartieran la arquitectura de chasis. Uno de los grandes proyectos europeos de este tipo es alemán y lo lidera BMW.
Según el CH, la década en curso debería ser la del hidrógeno. Pero el retraso es obvio, lo que no significa que no se estén dando pasos decisivos para consolidarla esta nueva era.
Los analistas más informados apuntan a que el mercado de la UE se convertirá en uno de los mayores del mundo de pilas de combustible de hidrógeno de aquí a 2030, con la aparición acelerada de diversas aplicaciones de movilidad y generación de energía, gracias a las inversiones y la definición de un marco legislativo adecuado.
Más de 1.400 proyectos
Según la consultora McKinsey & Co, la actividad en este ámbito está creciendo rápidamente, con más de 1.400 proyectos en todo el planeta, inversiones de 570.000 millones de dólares y 45 millones de toneladas anuales de H2 limpio disponibles en 2030. Europa tiene el mayor número de proyectos (540), seguida de América del Norte (248), pero también se observa un crecimiento exponencial en India, China, Japón y Oriente Medio.
En cualquier caso, la industria del hidrógeno verde, que es el único que tiene sentido usar para la descarbonización, enfrenta vientos en contra, lo que explica parte del retraso. Para producirlo, se usa la electrólisis, proceso inverso al que ocurre en la pila: se aplica electricidad al agua, rompiendo sus moléculas para liberar el H2. Pero si ya era un proceso caro, hasta cinco euros por kilo a comienzos de la década, en los últimos años ha aumentado entre un 30% y un 65%.
Actualmente, hasta un 90% del que se usa es gris, el más sucio por su proceso de obtención. Aunque la Agencia Internacional de Energías Renovables estima que en 2050 dos tercios del hidrógeno y sus derivados tendrán una base sostenible y otro tercio será del hidrógeno azul, producido a partir de combustibles fósiles y mediante captura de carbono.
Muy pocas hidrogeneras
Pero si bien la infraestructura de repostaje de hidrógeno se ha acelerado en China y Corea del Sur, el desarrollo es más lento en Europa y América del Norte. Hay poco más de 1.100 hidrogeneras operativas en todo el mundo, casi 800 de las cuales están en Asia (351 en China) y sólo 245 en Europa : 11 en España, con solo dos de acceso público, frente a 94 en Alemania. Y no sorprende constatar que las ventas de vehículos propulsados por hidrógeno se correlacionan geográficamente con la existencia de infraestructuras de repostaje. De este modo, Corea del Sur sigue liderando el mercado de vehículos ligeros de hidrógeno, con alrededor de la mitad de las ventas anuales totales, y China domina el de los pesados, llegando al 80%.
En este contexto, Europa intenta recuperar el tiempo perdido, como lo demuestran estos dos ejemplos: la inversión de 45.000 millones de euros en el Pacto Ecológico de la Comisión Europea hasta 2027 o el fondo de infraestructuras de transporte de la UE que otorgó 284 millones de euros, -un tercio de su presupuesto - para la instalación de estaciones de abastecimiento de hidrógeno en nuestro continente.
Cada 200 km
Por otro lado, la reciente confirmación de la Directiva de Energías Renovables (REDIII) establece que el 42% del hidrógeno utilizado por la industria en Europa procederá de fuentes sostenibles en 2030 y establece planes para construir estaciones de servicios a intervalos máximos de 200 kilómetros a lo largo de la Red Transeuropea de Transporte.
A más largo plazo, el plan de la UE para el hidrógeno 'verde' calcula que será necesario invertir 470.000 millones de euros hasta 2050. Se empezaría por las industrias o transportes de imposible o difícil electrificación, como el aéreo o el marítimo, también en el ferroviario. En paralelo, deberá ir ganando en competitividad, por lo que se recomienda que las plantas de producción se ubiquen lo más cerca posible de donde se consuma. Sólo en la última fase se produciría su desembarco masivo en la economía y en el mundo de la automoción.
A continuación, le contamos en qué estado se encuentran los proyectos que están llevando a cabo los fabricantes que apuestan por esta tecnología. O que han dejado de hacerlo.
HYUNDAI: parte de un futuro 100% eléctrico
Los surcoreanos llevan dos décadas y media trabajando en esta tecnología. El primer prototipo fue el Santa Fe FCEV, de principios de este siglo, al que en 2013 siguió el SUV ix35, fabricado en unas pequeñas series. Cinco años después, fue el turno del Nexo, hoy el coche con esta tecnología más vendido del mundo, con unas 37.000 unidades en circulación por las 25 000 del Mirai. En 2020, el XCIENT se convirtió en el primer camión Fuel Cell producido en serie. Prevé entregar 1.600 unidades en Suiza hasta 2025. Actualmente, Hyundai trabaja en la tercera generación de este sistema para estrenarlo en el sucesor del Nexo, pero también se usará en autobuses, camiones, barcos, etc. Para 2028, Hyundai quiere electrificar toda su gama de furgonetas y camiones, sea con sistemas de propulsión de baterías o de hidrógeno.
BMW: igualdad de precios con un eléctrico a final de la década
Juergen Guldner (director de tecnología del Hidrógeno en BMW) nos dice que están dando «los pasos correctos para que los primeros coches de hidrógeno puedan llegar al público general a medio plazo». Desde el verano de 2022, se han montado unos cientos de unidades del iX5 Hydrogen como coches de prueba «para demostrar los puntos fuertes de esta tecnología». Tiene una potencia conjunta de 374 CV y combina -como el Mercedes GLC Fuel Cell- una pequeña batería (con 10 a 15 kilómetros de rango extra y apoyos puntuales en situaciones de más exigencia) y la pila de combustible (con una autonomía de 500 a 600 km). La idea es que, para 2030, debería costar como un eléctrico de batería equivalente, pero con 100 kilos menos y tiempos de recarga mucho más rápidos (de tres a cuatro minutos) para un alcance similar.
Toyota promete un 20% más de autonomía y un tercio menos de coste
Sola o con BMW, Toyota se introdujo en esta 'pomada' en 1992, si bien hasta 2015 no lanzó una serie reducida de la berlina Mirai, que evolucionó en 2020 (el coche de la foto) con una nueva pila usada también en el modelo Crown en Japón. Además, hace un año presentó un prototipo de la pick-up Hilux Fcell. Uno de los aspectos interesantes del Mirai II lo explica el director del proyecto, Ryotaro Shimizu: "Es un coche de emisiones negativas porque el aire que sale de él es más puro que el que entra gracias a un filtro que retiene del 90 al 100% de las partículas". Aunque eso también lo hacen otros competidores. La tecnología se ha extendido a camiones, autobuses, barcos o trenes en Europa, mientras trabaja en una tercera generación, prevista para 2026, con ciclos de vida más largos, costes reducidos en un tercio y un 20% más de autonomía.
Honda: apuesta con otros fabricantes
Al compacto FCX de 2002 le siguieron el familiar FCX Clarity en 2008 y el Clarity en 2016. Este año, Honda comenzará a vender una versión Fuel Cell del todocamino CR-V al menos en Norteamérica y Japón. Además, como para un fabricante no es nada fácil estar solo a la hora de abordar este tipo de proyectos, Honda está invirtiendo en colaboraciones para diferentes proyectos, como el coche que espera lanzar este mismo año dentro de un proyecto conjunto con General Motors. Y en 2027, le acompañará el Giga, un camión hecho a medias con Isuzu y que se presentó en el Salón de Tokio de finales de 2023. Casi al mismo tiempo, la compañía quiere tener un nuevo turismo en el mercado, para el que espera producir 60.000 unidades al año en 2030 y unos cientos de miles en la segunda mitad de esa década.
Mercedes-Benz terminó por cancelar el proyecto
Empezó a investigar en 1984, pero el primer prototipo fue el camión NCAR I (1994) donde el sistema ocupaba toda la zona de carga. Luego hubo un Clase A en 2003 y un Clase B en 2010. En 2018, creyó encontrar la simbiosis ideal añadiendo a la pila una batería enchufable. El sistema era un 30% más compacto, generaba un 40% más de energía, pesaba u18, creyó encontrar la simbiosis ideal añadiendo a la pila una batería enchufable. El sistema era un 30% más compacto, generaba un 40% más de energía, y pesaba un 25% menos. Pero sus ventajas nunca llegaron a concretarse y la respuesta de Mercedes para este reportaje fue contundente: «El proyecto se canceló por la mejora en la densidad en las baterías de los eléctricos, la falta de una infraestructura mínima de suministro de hidrógeno y el alto coste de la tecnología».
Furgonetas de Stellantis
Tras realizar pruebas con decenas de prototipos, Stellantis venderá desde este año variantes de pila de hidrógeno tanto de sus furgonetas medianas -Citroën Jumpy, Fiat Scudo, Opel Vivaro y Peugeot Expert- como de las grandes, en este caso las Citroën Jumper, Fiat Ducato, Opel Movano y Peugeot Boxer. Para las primeras, se promete una autonomía de 400 kms, con tiempos de recarga inferiores a los cuatro minutos; y hasta 500 kms y menos de cinco minutos para repostar en los modelos con mayor capacidad de carga. De esta forma, el conglomerado dirigido por Carlos Tavares ofrecerá sus furgonetas con todo tipo de propulsiones: combustión interna, eléctricas de batería, de pila de combustible de hidrógeno y eléctricas de autonomía extendida