Pila de hidrógeno en carretillas: despliegue gradual debido a la elevada inversión

El uso de tecnologías limpias y sostenibles ha cobrado una importancia creciente en el sector logístico desde hace años, en particular a medida que las empresas buscan alternativas para reducir sus emisiones de carbono y optimizar la eficiencia operativa. Una de las innovaciones que está ganando terreno en este ámbito es la utilización de pilas de hidrógeno en carretillas elevadoras, una solución que ofrece ventajas en cuanto a rapidez de recarga, mayor autonomía, flexibilidad y menor impacto ambiental en comparación con las baterías tradicionales. Sin embargo, la adopción de esta tecnología presenta tanto oportunidades como desafíos. A continuación, analizaremos los factores que están impulsando o frenando la integración de las pilas de hidrógeno en el sector logístico y los avances más recientes en su implementación. 

“Es interesante acompañar esta nueva fase evolutiva, aunque parece que no se ve evolucionar la solución de hidrógeno realmente estamos ante una transición que aún necesita de más tiempo. Teniendo un obstáculo común como es el suministro, almacenamiento y producción de hidrógeno, estamos en el momento de desarrollo, debe existir más competencia en el sector, más fabricantes capaces de ofrecer soluciones en esta tecnología tan apasionante. Hoy solamente un puñado de marcas contamos con alguna solución de hidrógeno, lo que acota este tipo de máquina a un reducido tipo de aplicaciones, mientras se sigue desarrollando la infraestructura de suministro y otros fabricantes se suman al reto. Con el tiempo, podremos contar con mayor oferta que atraerá la demanda real, un círculo que por ahora resulta muy difícil de cerrar, ya que aún no se dan todas las condiciones necesarias. Será apasionante vivir esta transición, pero será muy gradual debido a la inversión que conlleva. Posiblemente esta fase evolutiva se verá impulsada primero en otros sectores, primeramente, en el transporte de pasajeros y mercancías por carretera, seguidamente estaremos preparados para aprovechar la infraestructura creada y todo el aprendizaje que traerá consigo”, asegura David da Silva, Key Account Manager Lusilectra-BOBCAT Material Handling.

Las limitaciones vienen por una combinación de factores según Luis Llera, Product Specialists Energy & Safety Toyota Material Handling España: “La adopción de la pila de combustible en el ámbito de la movilidad está siendo limitada por una combinación de factores: disponibilidad limitada de hidrógeno a precios competitivos, alta inversión necesaria en vehículos con esta tecnología y falta de incentivos y ayudas en la compra de este tipo de vehículos en particular. Sin beneficios derivados de la existencia de economías de escala en toda la cadena de valor ni de ayudas e incentivos procedentes del sector público, el análisis del coste total de propiedad no resulta positivo en términos de rentabilidad, lo cual frena la adopción de esta tecnología en comparación con el resto de tecnologías hoy día disponibles en el sector (básicamente, baterías de tracción). Sin embargo, sí ha habido un avance en lo que se refiere a la puesta en marcha de los primeros proyectos del sector con carretillas de pila de combustible, más allá de algunas pequeñas experiencias piloto previas. En concreto, clientes del sector logístico tienen ya unidades en funcionamiento regular, lo cual les permitirá obtener conclusiones en términos de productividad, costes y eficiencia. Por otro lado, el avance en la descarbonización de las operaciones logísticas es otro factor que puede actuar de palanca para la adopción de la tecnología”.

“Sin beneficios derivados de la existencia de economías de escala en toda la cadena de valor ni de ayudas e incentivos procedentes del sector público, el análisis del coste total de propiedad no resulta positivo en términos de rentabilidad”, Luis Llera, Product Specialists Energy & Safety Toyota Material Handling España

Por su parte, Guillem Zolle, Senior Energy Expert Jungheinrich España, explica: “El ralentizador principal para el impulso del hidrógeno en la intralogística es el coste del mismo. Hablamos de un gas muy difícil de almacenar, con un transporte complicado y un alto riesgo de incendio. Además, conseguirlo o producirlo son procesos costos o directamente, inexistentes. Por poner un ejemplo: en Francia se ha encontrado un depósito de hidrógeno blanco (el que se genera en la naturaleza, no artificialmente) que se considera casi inagotable; pero no existe la tecnología aún para poderlo extraer, se supone que lo estará en unos 2 o 3 años. Por otro lado, los sistemas de obtención de hidrógeno verde (el que se obtiene sin emisiones de CO2) son hoy en día altamente ineficientes. Observando todo el ciclo estamos en eficiencias alrededor del 50 %. La transición hacia una economía más verde obliga a las empresas a explorar todas las opciones, el hidrógeno verde entre ellas, que les permitan reducir sus emisiones de carbono, cumplir con las regulaciones y normativas vigentes además de mejorar su imagen marca. A pesar de que el interés por las tecnologías del hidrógeno está aumentando en el sector de la intralogística, siguen existiendo barreras significativas para su despliegue, principalmente en cuanto a costos. Debido a la alta inversión inicial asociada a la infraestructura de recarga del hidrógeno, es necesario que se satisfagan una serie de importantes requisitos con tal de obtener una buena rentabilidad dentro del sector de la intralogística. Entre los requisitos destaco un tamaño mínimo de flota de entre 30 – 40 equipos que trabajen a 2 o 3 turnos al día y que por operativa exista la posibilidad de colocar un único punto de repostaje de hidrógeno. Por lo tanto, al no haber muchos centros logísticos con estas características y que estén dispuestos a realizar una importante inversión está ralentizando la adopción de tecnologías de hidrógeno en el sector de la intralogística. A día de hoy el hidrógeno es y prevemos que será un nicho de mercado muy pequeño en los próximos años en el sector de la intralogística, lo que no quita el inmenso potencial que tiene en otros sectores como el transporte pesado por carretera”.

Finalmente, Edgar Portillo, Product Management Manager Linde Material Handling Ibérica asegura que el interés y potencial de esta tecnología aumenta año tras año: “La adopción de la tecnología de pila de hidrógeno en el sector logístico está avanzando, principalmente impulsada por la creciente necesidad de reducir las emisiones y cumplir con las normativas medioambientales más exigentes. Muchas empresas ven el hidrógeno como una opción atractiva porque permite tiempos de recarga rápidos y una mayor autonomía, lo que resulta ideal para operaciones de múltiples turnos donde no se puede perder tiempo recargando baterías. Además, la presión por encontrar alternativas más sostenibles a los combustibles fósiles está haciendo que el hidrógeno gane cada vez más interés. Sin embargo, la adopción no ha sido tan rápida como podría esperarse debido a varios obstáculos. Uno de los principales desafíos es la falta de una infraestructura adecuada para la producción y distribución de hidrógeno. El hidrógeno verde, aunque es la opción más limpia, es difícil de conseguir en muchas zonas. A pesar de estos retos, en el último año se ha avanzado, con más inversiones en infraestructura y proyectos piloto apoyados por la Unión Europea y gobiernos. A medida que estas barreras disminuyan y el hidrógeno sea más accesible y asequible, es probable que se vea un aumento significativo en su adopción, especialmente en operaciones logísticas donde la eficiencia y la sostenibilidad son clave”.

BENEFICIOS Y RENTABILIDAD A LARGO PLAZO

¿Qué beneficios económicos y de rentabilidad a largo plazo ofrece el uso de carretillas elevadoras con pila de hidrógeno para las empresas logísticas? 

Edgar Portillo (Linde Material Handling Ibérica): “El uso de carretillas equipadas con pila de hidrógeno ofrece importantes beneficios económicos y de rentabilidad a largo plazo para las empresas logísticas. Uno de los principales es la reducción del tiempo de inactividad: a diferencia de las baterías eléctricas convencionales, que pueden tardar horas en recargarse, las carretillas de hidrógeno pueden repostar en solo unos minutos, lo que aumenta la productividad en operaciones de alta demanda o con múltiples turnos. Esto se traduce en menos tiempo improductivo y mayor eficiencia operativa. Otro beneficio clave es el menor coste de mantenimiento. Las carretillas con pila de hidrógeno tienen menos componentes mecánicos que las de combustión interna, lo que reduce las necesidades de reparación y mantenimiento. A largo plazo, también ofrecen una mayor estabilidad de costes energéticos. Aunque la inversión inicial en infraestructura de hidrógeno puede ser elevada, el hidrógeno verde se espera que se abarate conforme aumente su producción y distribución, lo que podría ofrecer ahorros significativos en comparación con los combustibles tradicionales. Además, optar por hidrógeno puede ayudar a las empresas a cumplir con normativas ambientales, evitar sanciones, y beneficiarse de incentivos gubernamentales destinados a la adopción de tecnologías limpias, lo que mejora tanto la rentabilidad como la sostenibilidad de las operaciones logísticas”.

“En las aplicaciones logísticas, la disponibilidad garantizada es una plusvalía muy destacable si lo comparamos con el resto de las tecnologías”, David da Silva, Key Account Manager Lusilectra-BOBCAT Material Handling

Guillem Zolle (Jungheinrich España): “Depende de contra qué se compare. Si lo comparamos con otras tecnologías de base eléctrica (baterías) la única ventaja es la rápida recarga, hablamos de recargas completas en 5 minutos. Pero tiene un sobrecoste muy alto. Así que se necesita otro motivo de ahorro principal. En cambio, si lo comparamos con motores de combustión, tenemos un ahorro importante en las emisiones de CO2 (aunque se utilice hidrógeno gris, el obtenido a partir de gas natural) y en costes de combustible. A mismo uso, un camión de hidrógeno consume menos que uno de gasoil. Aunque la autonomía del primero es bastante menor. En conclusión, el ahorro económico del hidrógeno va ligado al reemplazo de camiones con mucho consumo. Contra eléctrico, hoy por hoy, el hidrógeno solamente se vuelve económicamente viable cuando los requisitos técnicos o de aplicación obligan a una batería de grandes dimensiones”. 

David da Silva (Lusilectra-BOBCAT Material Handling): “Primeramente, hay que destacar el incomparable impacto medioambiental que supone el uso de hidrógeno, desde la producción de la energía hasta su uso tanto más verde como más eficiente. Por otro lado, el beneficio económico se basa en amortizar la inversión en la infraestructura de suministro, quizás la mayor dificultad por su peso en la inversión inicial, aunque cabe señalar que, una vez superado este plazo, será el principal fuerte de la solución. A nivel operativo, se trata de la solución definitiva, capaz de producir con energía verde, prácticamente sin costes y con cero emisiones. Cabe señalar las ventajas que ofrece en cuanto a tiempos de carga, siendo el reabastecimiento igual de rápido que en unidades térmicas, reabastecer en minutos y continuar operando, ofreciendo la disponibilidad de la flota en todo momento sin estar sujetos a planeamientos de carga. En las aplicaciones logísticas, la disponibilidad garantizada es una plusvalía muy destacable si lo comparamos con el resto de las tecnologías, esto lo podemos combinar con una planta de producción y abastecimiento de hidrógeno, pudiendo llevar al redimensionamiento de la flota y de los espacios, pudiendo crear nuevas mejoras operacionales”. 

Luis Llera (Toyota Material Handling España): “Como comentado anteriormente, la viabilidad económica y de rentabilidad tendría que ver con un resultado positivo en el análisis de coste total de propiedad del proyecto concreto. En lo que se refiere a inversión inicial, se necesitará una reducción clara tanto en los costes de infraestructura para la producción de hidrógeno (si se trata de producción propia) como en costes logísticos (si la molécula se transporta desde un centro de producción externo), así como la inversión en los propios equipos de pila de combustible y el resto de equipamiento necesario en las instalaciones del cliente (compresión, almacenamiento, dispensación, etc.). En cuanto a costes operativos, el precio por kg de hidrógeno en el punto de dispensación, así como los costes de mantenimiento tanto de la pila como de la infraestructura, tendrán un impacto decisivo en la rentabilidad del proyecto. En términos operativos, los beneficios de la tecnología tienen que ver con la maximización del tiempo de operación de las máquinas, debido al tiempo mínimo que requiere rellenar el tanque de hidrógeno de la pila (2-3 minutos) en comparación con los tiempos mayores requeridos para hacer un cambio de batería -cuando se usan baterías de plomo- o para la recarga energética en el caso de baterías de litio”.

Coste de producción

La tecnología de pila de hidrógeno ha surgido como una opción prometedora para la logística, sin embargo, su adopción no está siendo uniforme debido a diversos factores económicos, tecnológicos y regulatorios. Exploremos los elementos que impulsan o frenan su implementación, los avances recientes en esta área, y cómo ha evolucionado en los últimos años su coste de producción.

“El coste ha permanecido bastante estable en términos de inversión inicial. La baja demanda de carretillas con pila de combustible en comparación con el tamaño total del mercado no ha impulsado una reducción de costes por parte de los pocos proveedores que ya disponían de esta tecnología. Lo mismo ha ocurrido con el resto de las aplicaciones en el ámbito de la movilidad. En el caso del transporte pesado, por ejemplo, ha sido en los últimos años cuando han empezado a surgir las primeras alternativas tecnológicas para abordar la descarbonización del sector. En concreto, el uso de baterías para ciertos rangos de alcance o de bicombustibles de segunda generación recientemente disponibles, son las opciones más competitivas en el corto plazo para este fin. Por tanto, no han existido sinergias en el sector de la movilidad en general al no existir aún economías de escala que redunden en una reducción del coste de fabricación de las pilas”, indica Luis Llera (Toyota Material Handling España).

“El aumento de la escala de producción ha ayudado a reducir los gastos unitarios a medida que más fabricantes y sectores adoptan esta tecnología”, Edgar Portillo, Product Management Manager Linde Material Handling Ibérica

En palabras de David da Silva (Lusilectra-BOBCAT Material Handling): “Partiendo de modelos que apenas se consideraban prototipos, es fácil ir mejorando en unidades sucesivas, el aprendizaje y el desarrollo de estos conceptos hace que se optimicen los esfuerzos, se implementen mejoras productivas y se avance con mejor conocimiento en consecuencia de las experiencias. Aunque se sigue evolucionando e innovando a cada paso, es posible que aún se produzcan cambios en la metodología a nivel de la aplicación, hoy no podemos estar seguros si en un futuro todos los usuarios de hidrógeno contarán con sus propios centros de producción de hidrógeno, haciendo una energía verde o si será usará suministro de red eléctrica para la producción. También se puede optar por el suministro y reabastecimiento con proveedores globales, para lo que se deberán crear estándares que unifiquen la oferta, y esto conllevará posiblemente adaptaciones. Dependiendo de otros factores, se podrá convertir esta solución en una alternativa real para todo tipo de usuario, o reservarlo para aquellos usuarios en los que se puedan cumplir todas las condiciones que viabilicen el uso de hidrógeno”. 

La tendencia es a la baja, así lo explica Edgar Portillo (Linde Material Handling Ibérica): “En los últimos años, el coste de producción de carretillas elevadoras con pila de hidrógeno ha mostrado una tendencia a la baja. Esta reducción de costes se ha dado gracias a varios factores, como los avances tecnológicos en la producción de pilas de combustible, que han mejorado su eficiencia y reducido el uso de materiales caros como el platino. Además, el aumento de la escala de producción ha ayudado a reducir los gastos unitarios a medida que más fabricantes y sectores adoptan esta tecnología. El crecimiento en la inversión en infraestructura de hidrógeno, respaldado por la administración pública, también ha contribuido a esta evolución, facilitando su acceso y reduciendo los costes asociados al abastecimiento”.

Por último, Guillem Zolle (Jungheinrich España), continúa en esta línea: “El coste de la carretilla en sí, dejando de lado la celda de combustible (la pila de hidrógeno), se ha reducido drásticamente. Una máquina de intralogística preparada para hidrógeno cuesta solamente unos 2.000 o 3.000 € más, de media, que la equivalente en plomo. Otro tema distinto es la celda de combustible, el precio se ha reducido sí, pero no tanto como se creía hace 10 años. Actualmente una pila de combustible sigue costando más de la mitad del precio de la máquina, y en algunos casos puede llegar a costar lo mismo que la máquina en sí o más. Y a ese sobrecoste se debe añadir el ya comentado alto precio del hidrógeno en sí como combustible”.

Avances en los próximos años

Las empresas del sector deben anticipar los avances futuros y prepararse para aprovechar las mejoras tecnológicas y los cambios en la infraestructura. Veamos las expectativas de los fabricantes respecto a los progresos en esta área en los próximos años.

“Esperamos que la tecnología de hidrógeno siga reduciendo sus costes, que se encuentren tecnologías de extracción o producción más económicas y eficientes y que se consigan retornos de inversión a más corto plazo. Los actuales costes del hidrógeno lo convierten en una tecnología carente de sentido si hablamos de máquinas de menos de 10 Tm o sin un gran ahorro complementario, como sería la migración de una flota a camiones de hidrógeno”, puntualiza Guillem Zolle (Jungheinrich España).

“Esperamos que la tecnología de hidrógeno siga reduciendo sus costes, que se encuentren tecnologías de extracción o producción más económicas y eficientes y que se consigan retornos de inversión a más corto plazo”, Guillem Zolle, Senior Energy Expert Jungheinrich España 

Contar con una gama paralela, la estrategia que comenta David da Silva (Lusilectra-BOBCAT Material Handling: “La meta es clara, contar con una gama paralela completa exclusiva para los vehículos propulsados con hidrógeno para el momento en que se produzca el impulso definitivo en el suministro de hidrógeno para los clientes. Se trata de un desafío que lleva años en desarrollo y seguramente requiere de varios años más para su completa implantación, pero parece claro que es el camino que seguir, posicionarse para estar preparado cuando el mercado permita penetrar con esta nueva alternativa. Para conseguir consolidarse en este sector, es necesario disponer de una solución completa para las necesidades del cliente. Desde BOBCAT se apuesta firmemente por el desarrollo de esta innovación, algo que puede parecer aún lejano, pero cada vez está más cerca. En este momento, contamos con apenas una parte de la gama, entre las 2 y 3.5t de capacidad, pero debe seguir creciendo hasta ofrecer una solución completa que cubra todas las necesidades de un almacén logístico o un centro de producción, capaz de permitir una transición completa”. 

La mejora de la densidad energética de las pilas, sacada a colación por Edgar Portillo (LindeMaterial Handling Ibérica): “En los próximos años, esperamos ver grandes avances en la tecnología de pilas de hidrógeno para carretillas elevadoras que harán esta opción más eficiente y asequible. Uno de los principales desarrollos será mejorar la densidad energética de las pilas, lo que permitirá que las carretillas funcionen más tiempo sin necesidad de recargas frecuentes. Esto será fundamental para operaciones logísticas intensivas, ya que permitirá mantener el ritmo de trabajo sin interrupciones y reducir los costes operativos. Además, confiamos en que la producción de hidrógeno verde seguirá creciendo, lo que hará que su precio baje y sea más accesible para las empresas que buscan soluciones sostenibles. También veremos una expansión en la infraestructura de recarga, lo que facilitará la integración del hidrógeno en las flotas logísticas. Junto con estas mejoras, esperamos que los sistemas digitales de gestión de energía jueguen un papel importante, permitiendo a las empresas monitorizar en tiempo real el consumo de hidrógeno y optimizar su uso, minimizando tiempos de inactividad”.

Cerramos el informe con la opinión al respecto de Luis Llera (Toyota Material Handling España): “Los avances en la tecnología dependerán en gran medida de la reducción de costes en toda la cadena de valor que impulse una demanda mayor de carretillas con pila de combustible, especialmente de aquellos sectores y/o clientes cuya operativa está indicada para su uso, en concreto, utilización intensiva de maquinaria donde existan ahorros vinculados a la alta disponibilidad de máquina (rápido repostaje); por otro lado, aquellos clientes con el foco en cuestiones de sostenibilidad y ESD. En el resto de casos, el avance de la tecnología dependerá del grado de penetración en cuanto a distribución de hidrógeno que permita una disponibilidad generalizada de la molécula a precios competitivos, en cuyo caso, disponer de una flota elevada con alta intensidad de uso no será el factor decisivo para obtener un caso de negocio favorable. Más allá de la propia tecnología de las pilas (eficiencia, consistencia en determinadas aplicaciones particulares y/o ambientes, uso del hidrógeno en motores de combustión, etc.), los avances esperados tendrán más que ver con la mejora de las condiciones de rentabilidad cuando se estudia el proyecto completo”.

Informe publicado en el nº296 de Logística Profesional (pág 52-56)