Vetypolttokennotekniikan käyttö henkilöautoissa

Opinnäytetyössä selvitetään vetypolttokennotekniikan mahdollisuuksia olla osana tulevaisuuden globaalia henkilöautoliikennettä. Ilmastonmuutos sekä riippumattomuus fossiilisesta energiasta ohjaavat kuluttajia harkitsemaan vaihtoehtoisia käyttövoimia osana arjen liikkumista, joten työssä selvitetään vetypolttokennolla toimivien henkilöautojen tarjoamia mahdollisuuksia. Työssä käsitellään polttokennojen historiaa, vetyä alkuaineena sekä sen soveltuvuutta henkilöautojen käyttövoimaksi. Lisäksi tarkastellaan vedyn tuotantoa, infrastruktuuria sekä polttokennoautojen käytännön sovellutuksia. Työssä myös pohditaan vetyhenkilöautoiluun liittyviä ongelmia. Opinnäytetyön aihe valikoitui tekijöiden mielenkiinnosta aihetta kohtaan aiheen ollessa maailmanlaajuisesti ajankohtainen. Euroopan Unioni, kuten myös muut tahot kiristävät ilmastopolitiikkaa sekä vähentävät riippuvuutta fossiilisiin polttoaineisiin, kuten raakaöljyyn. Vallitseva maailmantilanne aiheuttaa öljynhinnan nousua, joka näkyy suoraan myös bensiinin ja dieselin hinnassa. Ajoneuvojen käyttäjät etsivät korvaavia vaihtoehtoja perinteisten polttomoottoriajoneuvojen tilalle. Päästörajoituksien kiristäminen vaikuttaa suoraan ajoneuvojen valmistus- ja ylläpitokustannuksiin vähentäen polttomoottorilla toimivien autojen asiakaskuntaa entuudestaan. Ladattavien sähköautojen valtava kysyntä on ylittänyt valmistajien kapasiteetin tuottaa autoja kuluttajille ja sähköautojen käyttöön liittyy myös erilaisia ongelmia, joihin vetypolttokennolla toimiva henkilöauto tarjoaa ratkaisuja. Toyota ja Hyundai ovat maailman edelläkävijöitä vetypolttokennolla toimivien henkilöautojen kehityksessä muiden ajoneuvovalmistajien investoidessa ladattavien sähköautojen kehitykseen. Vedyn tankkausinfrastruktuurin ollessa merkittävästi puutteellinen, Aasialaiset merkkiedustukset pyrkivät innostamaan myös muita ajoneuvovalmistajia mukaan vetyautoiluun edistääkseen käyttövoiman yleistymistä maailmalla. Opinnäytetyössä ilmenneiden tietojen perusteella voidaan todeta vetypolttokennoilla toimivien henkilöautojen olevan varteenotettava vaihtoehto lähitulevaisuuden voimanlähteenä. Suurimmat haasteet ovat puutteellinen vedyn tankkausinfrastruktuuri sekä puhtaan vedyn tuotanto. Uusiutuvan energian tuotannon kasvaessa sekä elektrolyysitekniikan kehittyessä myös vetypolttokennoilla toimivat henkilöautot tulevat osaksi maailmanlaajuista tieliikennettä.The purpose of this thesis was to clarify possibilities of hydrogen fuel cell technology to be a part of global passenger car traffic. Climate change and independence from fossil energy are driving consumers to consider alternative ways for everyday mobility, so thesis was made to find out if hydrogen-powered cars can solve this problem. The thesis dealt with history of fuel cells, hydrogen and its production, infrastructure, and practical applications. Problems of hydrogen cars have also been thought of. The topic of the thesis was chosen by authors interest in hydrogen cars. The subject was very topical as EU has planned to tighten its climate policy even more. Current world situation also caused oil price to rise which correlated to gas and diesel prices. Consumers have begun to look for alternatives to internal combustion engine vehicles. Tightening emission limits will have a direct impact on manufacturing costs, which will affect on customers interest in gas and diesel vehicles. The huge demand for electric vehicles has exceeded the capacity of manufacturers ability to produce cars for consumers. Electric vehicles have their own problems, for which the fuel cell car offers a solution. The automotive industry must figure out a solution where supply and demand meet each other’s again. Only few vehicle manufacturers believe in hydrogen opportunities, which limits development and research of hydrogen fuel cells. The largest manufacturers in hydrogen industry are Toyota and Hyundai. Asian dealerships seek to inspire other vehicle manufacturers to develop hydrogen cars to become more popular in the world, leading to faster infrastructure development. Based on researched information in the thesis, it was noticed that hydrogen fuel cell vehicles are a viable option in the vehicle market. Due to poor hydrogen infrastructure, fuel cell cars have not achieved breakthrough in the market. Depending on the method of production, hydrogen can be emission-free, which is why hydrogen might be a source of energy in future vehicles. Driving with fuel cell cars is more expensive than driving electric vehicles because of poor infrastructure and low volume on hydrogen cars